水泥混凝土用聚乙烯醇纤维的耐碱性能研究

为研究聚乙烯醇纤维(PVA)在水泥和混凝土中的稳定性,将聚乙烯醇纤维置于不同温度、不同碱性环境中来研究其性能变化规律。测试不同时间下,聚乙烯醇纤维浸泡后的直径变化、断裂强度保留率和断裂伸长率保留率。结果表明,聚乙烯醇纤维在碱溶液的浸泡下,随着时间延长,直径和断裂伸长率逐渐增加,强度逐渐降低;升高环境温度、增加浸泡溶液浓度,对聚乙烯醇纤维的性能有显著的影响。     

复合盐溶液侵蚀与干湿耦合作用下聚乙烯醇纤维混凝土抗盐蚀性能试验研究

将聚乙烯醇纤维(PVA纤维)以不同体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%)掺入混凝土中,开展PVA纤维混凝土试件在不同浓度复合盐溶液(Na₂SO₄+NaCL)浸泡与烘干作用下的宏-微观腐蚀劣化试验,探究南疆极端干旱盐渍土环境下PVA纤维混凝土的抗盐蚀性能。结果表明：(1)PVA纤维在混凝土内部的拉结作用降低了试件表面砂浆层的剥蚀速率,减少了试件表层裂缝及孔洞的生成数量。(2)PVA纤维的掺入提高了混凝土抵抗复合盐侵蚀的能力,随着复合盐溶液浓度的增大,纤维掺量为0.3%试件的相对动弹性模量和质量损失率波动幅度最小,其宏观耐久性能表现最稳定。(3)复合盐溶液侵蚀下,PVA纤维混凝土发生物理腐蚀和化学腐蚀破坏,产物主要是钙矾石(AFt)和石膏,并且纤维的掺入减少了腐蚀产物的生成量,这与试件宏观耐久性能评价指标的变化规律具有一致性。研究成果可为PVA纤维混凝土在南疆盐渍土地区实际工程中的应用提供参考依据。     

不同种类纤维混凝土物理及力学性能对比分析

比较了PP(聚丙烯)、PAN(聚丙烯腈)和2种不同的PVA(聚乙烯醇)纤维对混凝土收缩性能、抗压及抗折强度的影响以及纤维在混凝土中的分散性。试验结果表明,几种纤维都能一定程度地优化混凝土的收缩性能,其中PAN纤维的效果最显著,PP纤维次之,2种PVA纤维相差不大。在纤维体积率0.2%的情况下,纤维自身在混凝土中都能较好地分散开;PAN纤维能较大幅度地提高混凝土的抗压及抗折强度,2种PVA纤维对抗压及抗折强度的提高不明显,PP纤维反而降低了混凝土的抗压及抗折强度。在纤维体积率较大时(如达到1%),PP纤维依然能较好地分散于混凝土中,另外3种纤维的分散性较差;2种PVA纤维及PP纤维对抗压及抗折强度的提高不明显,PAN纤维的掺入降低了混凝土的抗压及抗折强度。总体来说,在纤维体积率较小时,PAN纤维具有良好的效果。     

纤维纳米再生骨料混凝土力学性能试验研究

将废弃混凝土、烧结砖进行资源化利用是解决城市建筑垃圾堆放及污染的重要途径。通过试验研究分析了不同纤维及纤维掺量对纳米再生混凝土力学性能的影响。研究表明：纳米再生混凝土的抗压强度随着聚乙烯醇(PVA)纤维或聚丙烯(PP)纤维的掺入而下降,且PP纤维对其抗压强度具有更大的削弱作用;抗折强度与劈裂抗拉强度随PVA纤维掺量的增加先增大后减小,掺量为0.9 kg/m³时的增强效果最为显著;纤维掺量(1.2 kg/m³)相同的情况下,PVA纤维较之PP纤维具有更为优异的增强效果;对PVA纤维纳米再生混凝土的强度指标进行拟合分析,其劈裂抗拉强度、抗折强度均与抗压强度具有良好的幂函数相关性。     

混凝土用聚甲醛纤维的耐碱性能研究

根据不同的水泥碱度设计了6种pH值的NaOH溶液对聚甲醛纤维(POM纤维)进行加速老化试验,同时用基准水泥上层清液做POM纤维的常温浸泡试验,通过测试浸泡前后纤维的直径和强度探究了POM纤维的耐碱性能,并对不同浸泡环境、不同浸泡时间下的纤维进行了微观形貌分析和红外测试,找出了不同浸泡条件下的时间对应关系。试验结果表明,POM纤维在两种浸泡环境下,随着时间的延长,直径逐渐增加,强度减小,POM纤维在pH=14的NaOH溶液中加温浸泡6 h相当于在基准水泥上层清液中常温浸泡28 d。POM纤维的腐蚀是一个逐层腐蚀的过程,碱溶液最先腐蚀纤维表面和内部杂质,其次腐蚀结构缺陷部分,发生C-O-C和CH_2基团位移,导致纤维力学性能下降,但POM纤维整体结构骨架并没有受到严重腐蚀,具有较好的耐碱性能。     

高性能聚乙烯醇纤维对水泥基材料性能的影响

对一种高性能聚乙烯醇(PVA)纤维在不同掺量下对混凝土和易性、力学性能和抗渗性能的影响展开研究,分析纤维种类及掺量对控制砂浆塑性收缩裂缝的作用机理。结果表明:掺入适量PVA纤维不会对混凝土的和易性产生影响,但当纤维掺量达到6.5 kg/cm3时,会对混凝土的和易性产生负面作用;PVA纤维可以适当提高混凝土抗压强度,显著增加其劈裂抗拉强度,但当掺量超过一定值时,力学性能会有所下降;在水泥基材料中掺入PVA和聚丙烯(PP)纤维,均可有效改善材料的抗裂性能,从而提高其抗渗性能,其中PVA纤维对抗渗性能改善效果更加明显。     

短龄期纤维高强混凝土的碱腐蚀研究

近年来随着高强混凝土的广泛应用,高强混凝土的腐蚀性能越来越得到重视。关于混凝土的碱腐蚀主要集中在养护28d及以上龄期的研究,对于短龄期高强混凝土腐蚀性能研究目前没见报道。文中对不同浓度碱性环境、不同聚丙烯纤维掺量的短龄期纤维高强混凝土进行了碱腐蚀性能研究。实验结果表明:碱溶液对短龄期混凝土强度有抑制作用、在短龄期混凝土中掺入聚丙烯纤维不能提高高强混凝土的耐腐蚀性能。     

PP和PVA纤维对水泥砂浆抗裂和强度性能的影响

研究了纤维的种类、掺量和长度对水泥砂浆塑性收缩裂缝的影响,所用的两种纤维分别是PP纤维(聚丙烯纤维)和PVA纤维(聚乙烯醇纤维)。实验结果表明,随纤维掺量的增加,裂缝的宽度和权重值在下降,PVA长纤比同长度的PP纤维抗裂性好,PVA短纤几乎对水泥砂浆的塑性收缩裂缝的控制没有影响。同时介绍了纤维的种类、掺量、长度等对水泥砂浆强度的影响。     

改性聚丙烯纤维混凝土氯离子扩散试验研究

聚丙烯纤维通过提高混凝土的早期抗裂能力增强了混凝土的抗渗性能。将掺入改性聚丙烯纤维的混凝土试件浸泡于3.5%NaCl溶液和青岛海域海水溶液中,测试混凝土不同深度的氯离子浓度,并计算不同腐蚀龄期混凝土的氯离子扩散系数,通过对比分析,研究掺入改性聚丙烯粗纤维或粗细混杂纤维后的混凝土的抗氯离子腐蚀性能。研究结果表明,掺加改性聚丙烯纤维能提高混凝土抗氯离子腐蚀性能,降低氯离子在混凝土中的扩散速率,且掺粗、细混杂纤维的效果要好于单掺纤维。     

纤维及混杂纤维增强膨胀混凝土耐久性研究

研究了聚丙烯 (PP)纤维、聚乙烯醇 (PVA)纤维及聚丙烯和聚乙烯醇混杂纤维增强膨胀混凝土的抗渗、抗冻、耐磨等耐久性能和变形特性。结果显示 ,纤维及混杂纤维能显著提高膨胀混凝土的抗渗、抗冻和耐磨性能 ,且混杂纤维优于单一纤维 ,纤维对膨胀混凝土的膨胀有一定的约束作用。分析认为 ,纤维与微膨胀复合能有效改善混凝土的内部结构 ,减少由变形变化引起的混凝土原生缺陷 ,为提高混凝土耐久性探索了一条新的技术途径     

复合盐侵蚀-干湿耦合作用下聚丙烯纤维混凝土抗盐蚀性能试验研究

将聚丙烯纤维（PP纤维）以不同体积掺量（0、0.1%、0.2%、0.3%）掺入混凝土中，以纤维掺量、复合盐溶液浓度、干湿循环次数为变量，开展PP纤维混凝土试件在不同浓度复合盐溶液（Mg SO4+Na Cl）浸泡与烘干耦合作用下的宏-微观腐蚀劣化试验，探究PP纤维混凝土在新疆南疆盐渍土环境下的抗腐蚀性能变化规律。结果表明：（1）PP纤维在混凝土内部的“桥接”作用延缓了试件表面砂浆层的剥蚀速率，抑制了试件表层及内部微裂缝的产生与扩展，减少了有害孔隙的生成数量。（2）PP纤维的掺入提高了混凝土抵抗复合盐侵蚀的能力，随着复合盐溶液浓度的增大，纤维掺量为0.2%试件的相对动弹性模量波动幅度和质量损失率均比其他掺量试件的小，其宏观耐久性能表现最好。（3）复合盐溶液侵蚀下，PP纤维混凝土发生物理结晶腐蚀和化学腐蚀破坏，膨胀性腐蚀产物主要是钙矾石（AFt）和石膏，合理掺量的PP纤维减小了腐蚀产物的生成空间，减轻了混凝土的腐蚀劣化程度，这与试件宏观耐久性能评价指标的变化规律一致。研究成果可为PP纤维混凝土在南疆盐渍土地区实际工程中的应用提供参考依据。     

聚乙烯醇纤维高强混凝土的配制及基本力学性能研究

探讨纤维高强混凝土的配制方法,配制出不同纤维含量的聚乙烯醇(简称PVA)纤维高强混凝土,分析纤维体积含量对高强混凝土抗压、劈拉强度以及破坏特征的影响,并且绘制PVA纤维混凝土强度随龄期的变化曲线。研究表明:PVA纤维可以显著提高高强混凝土的劈拉强度,从而有效改善高强混凝土的脆性,因此PVA纤维是一种可用于混凝土改性的优良材料。     

纤维增强免压蒸PHC管桩混凝土的抗冲击性能研究

研究了钢纤维(SF)、聚丙烯纤维(PP)和聚乙烯醇纤维(PVA)对免压蒸PHC管桩用混凝土的力学性能及抗冲击性能的影响。结果表明:PP纤维、PVA纤维和SF的加入提高了混凝土的抗压强度和抗折强度,其中,SF的提升效果最大,平均抗压强度高出空白组15MPa,PP纤维和PVA纤维的提升效果不太明显;SF的加入大大提高了蒸养混凝土平板的抗冲击性能,PP纤维的加入对抗冲击性能也有一定程度的提高,PVA纤维略微降低了混凝土平板的抗冲击性能;SF混凝土板的抗冲击性能随W/C变化不大,其他纤维混凝土板的抗冲击性能随W/C增加而降低。     

加速老化环境下纤维增强复合材料筋耐腐蚀性能试验研究

对碳纤维和玄武岩纤维增强复合材料(CFRP和BFRP)筋材进行两种温度下、两种腐蚀溶液中的耐腐蚀性能试验研究,并对室内混凝土环境下的BFRP筋力学性能退化进行研究,同时,针对BFRP筋进行两种溶液、两种温度下的吸湿和质量损失试验。试验结果表明:随着温度的提高,纤维增强复合材料(FRP)筋的抗拉强度退化加剧;碱溶液对BFRP筋的腐蚀大于水,室内混凝土环境不会对BFRP筋造成损伤;CFRP筋的抗拉强度在两种腐蚀溶液中几乎不发生退化,但弹模退化程度大于BFRP筋。温度越高,筋材吸湿速率越大,碱溶液中大于水中;质量损失率能较好地表征FRP筋的性能退化情况。     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十一 城际铁路桥面混凝土防水保护层的性能研究

选用聚丙烯腈纤维(PAN)、聚丙烯纤维网(PPW)、聚丙烯纤维(PP)以及聚乙烯醇纤维(PVA),研究纤维种类及掺量对混凝土工作性能及抗塑性开裂性能的影响。结果表明:PP掺量0.15%或PVA掺量0.1%时,均对混凝土的塑性开裂有良好的抑制作用,同时对其工作性能影响较小,更适用于C40细石纤维混凝土桥面防水保护层。     

城际铁路桥面混凝土防水保护层的性能研究

选用聚丙烯腈纤维(PAN)、聚丙烯纤维网(PPW)、聚丙烯纤维(PP)以及聚乙烯醇纤维(PVA),研究纤维种类及掺量对混凝土工作性能及抗塑性开裂性能的影响.结果表明:PP掺量0.15％或PVA掺量0.1％时,均对混凝土的塑性开裂有良好的抑制作用,同时对其工作性能影响较小,更适用于C40细石纤维混凝土桥面防水保护层.     

高强度聚乙烯醇纤维在建材中的应用

我国的聚乙烯醇(PVA)纤维通过技术改进,已被用于专用的织物之中,包括用于混凝土和其它建筑材料的高强度、高模量聚乙烯醇纤维。高强度PVA纤维与传统的PVA纤维在技术性能和加工机理上有以下的区别和不同之处:(1)所选的PVA材料要求聚合度(DP)大于1750(传统PVA的聚合度),通常为25003055,且醇解度高于99%。(2)制备纺织粘胶丝时需要一种特殊的交联剂。凝固液中Na2SO4溶液应含有NaOH。脱水凝固和交联反应在纺丝过程中形成纤维时同时发生。(3)导出纤维在热处理中可伸长很多,因而可取消醛糖化过程。(4)该PVA纤维大分子同时具有直链和交联…     

挤压纤维增强水泥板及复合梁抗弯与耐久性能

研究了水灰比、纤维种类、掺量和水泥基材对挤压成型纤维水泥板及其复合梁的力学性能与耐久性能的影响。结果表明掺加纤维后板材韧性有显著改善;PVA纤维增强板材当纤维掺量达1.7%时表现应变硬化,出现多点开裂;PP纤维则呈现应变软化。两种纤维增强水泥基材料性能的差异是由于纤维自身性能的不同。以纤维增强板为底板,制作的纤维板/混凝土复合梁的极限荷载和相应挠度,与普通混凝土梁相比都得以改善;同时与普通混凝土梁相比,复合梁的抗氯离子渗透性能更好。     

PVA纤维分散性及纤维混凝土弯曲韧性试验研究

提出了一种新型纤维混凝土拌和工序和评价纤维分散性的简易方法,并研究了不同掺量PVA纤维对混凝土力学性能和弯曲韧性的影响。结果表明:新型拌合工序可以有效降低对纤维的损伤,有助于纤维在混凝土中均匀分散;当纤维掺量为4.5 kg/m^(3)和7.5 kg/m^(3)时,纤维分散性较好,而当纤维掺量为10.5 kg/m^(3)时,纤维分散性欠佳;随着PVA纤维掺量的增加,混凝土的抗压、抗拉强度先增后减,弯拉强度和韧性耗能能力逐渐增强。     

纤维参数对水泥基材料减裂效果的影响

系统研究了高性能聚乙烯醇(PVA)纤维(弹性模量≥40GPa)对水泥基材料塑性及早期硬化阶段收缩开裂减裂效果的影响.结果表明:掺入高性能PVA纤维可有效防止水泥基材料收缩开裂,随着纤维掺量和长度的增加,开裂权重值逐渐减小;直径较小的纤维在塑性阶段减裂效果更好,而高弹性模量的纤维在硬化阶段表现更加优异;在同等条件下,高性能PVA纤维的硬化减裂率明显高于聚丙烯(PP)纤维.