胶粉对纤维增强水泥基复合材料强度的影响

纤维对水泥基复合材料具有一定的增强增韧作用,同时,由废旧橡胶制成的胶粉以骨料形式掺入水泥基复合材料中也可增加基体韧性。研究了在聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料中,以不同掺量的可再分散乳胶粉部分替代纤维对其抗折强度和抗压强度的影响。结果表明,掺加体积分数0.5%胶粉后的纤维增强水泥基复合材料,较对比试件抗折强度提高了24.3%;掺加体积分数1%胶粉后的试件抗压强度提高了40.4%;掺加体积分数0.5%胶粉的试件在抗折强度和抗压强度大幅度提高的同时,保持了折压比不降低。因此,在水泥基复合材料中存在纤维的情况下,加入适当掺量的胶粉部分替代纤维可更大程度地提高构件的强度,并可节约材料成本,减少工程造价。     

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料的力学性能及抗冻性能试验研究

通过对11组聚乙烯醇纤维水泥基复合材料(PVA-ECC)试件的抗压强度、抗折强度及单面盐冻试验,探究粉煤灰掺量和纤维掺量对PVA纤维水泥基复合材料力学性能及抗冻性能的影响。结果表明:抗压强度与抗折强度均随粉煤灰掺量的增加而降低;纤维掺量对抗折强度影响较大,而对抗压强度影响很小。单面盐冻试验中,试件单位面积质量损失与相对动弹性模量损失率均随冻融循环次数增加而增长,粉煤灰掺量为45%~50%、纤维掺量为1.75%时,抗冻性能达到最佳。     

绿色水泥基复合材料的力学性能试验研究

绿色水泥基复合材料是一种可持续发展的新型建筑材料,通过对其抗压性能和抗折强度的试验研究,分析了纤维体积掺量和养护龄期对其力学性能的影响。结果表明:PVA纤维体积掺量在0%～1%时,纤维的桥联作用可提高绿色水泥基复合材料的抗压强度,改善其抗压韧性;养护龄期和纤维掺量对绿色水泥基复合材料的抗折强度的影响均较为显著。研究结论为绿色水泥基复合材料的制备和工程应用提供了参考。     

秸秆-氯氧镁水泥复合材料正交试验研究

设计正交试验研究秸秆尺寸、玄武岩纤维、减水剂、柠檬酸对秸秆-氯氧镁水泥复合材料抗压和抗折强度的影响,并通过单因素试验研究玄武岩纤维的掺量和长度对复合材料强度的影响,采用电镜扫描探究其改性机理。结果表明：秸秆尺寸对秸秆-氯氧镁水泥复合材料强度的影响最大,秸秆尺寸越小,材料的抗压强度越高,材料的抗折强度随秸秆尺寸的增大而提高;玄武岩纤维能够改善材料的力学性能,纤维长度为6 mm时分散性好,增强效果明显,且材料的力学性能随着纤维掺量的增加而提高;纤维长度为12mm时,纤维容易抱团而使材料强度降低;减水剂和柠檬酸的增强效果不明显。综合考虑材料的抗折和抗压强度,确定最优方案为：秸秆尺寸小于2.36 mm,玄武岩纤维长度6 mm、掺量5 kg/m3,减水剂掺量0.2%,柠檬酸掺量1%。     

胶粉掺量对PVA-ECC力学性能与韧性的影响

试验选用7组不同胶粉掺量的配比,测定7组配比的抗压强度、抗折强度与断裂能等指标,探讨不同胶粉掺量对高贝利特硫铝酸盐水泥纤维水泥基复合材料力学性能与韧性的影响。结果表明,随胶粉掺量的增加,纤维水泥基复合材料的抗折强度、极限挠度、弯曲断裂能均逐渐呈先升后降的趋势,胶粉掺量为4%时,韧性达到最佳。与此同时,材料的抗压强度下降明显。由此可知,适当掺量的胶粉有助于材料韧性提升,但对力学性能有明显影响。此外,选定胶粉掺量为1%的配比为最佳配比。     

超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料的力学性能和干缩研究

研究了超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料在不同养护条件下的抗压、抗折强度发展,以及其干缩发展规律。试验结果表明:超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料标养28 d及蒸养3 d抗压强度最高可达到106.6和109.4 MPa,蒸养和水浴可提高水泥基材料早期强度。水泥基材料抗压强度随纤维掺量增加先轻微下降后增加,其抗折强度随钢纤维掺量增加而线性增加。钢纤维增强水泥基材料干缩与龄期符合指数函数关系,其15 d最大干缩值为0.000 521 mmmm,其3 d内的干缩应变均达到后期干缩应变的50%以上。钢纤维掺入水泥基材料干缩值最大降低了15.3%,且将干缩值趋于稳定的龄期提前;抗压强度及抗折强度随钢纤维的掺量增加,抗压强度增加值不超过25%,抗折强度最大增加接近50%。     

不同配合比参数对高延性纤维增强水泥基复合材料的性能影响

通过不同配合比对高延性纤维增强水泥基复合材料进行稠度、抗压和抗折强度试验,分析研究水胶比、砂胶比、纤维掺量对高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的性能影响。试验结果表明:随着水胶比增大,ECC的抗压强度逐渐降低,在0.30～0.40水胶比范围内,水胶比对28 d抗折强度影响较小;随着聚乙烯醇纤维掺量增加,ECC的抗压和抗折强度逐渐上升;砂胶比对水泥基复合材料的抗压和抗折强度影响较小。     

稻草纤维水泥基复合材料力学性能试验研究

将稻草纤维掺入量定为0、2.5%、5%、7.5%、10%,并将稻草纤维分成丝状和粉末状,研究了不同形状、不同掺量的稻草纤维水泥基复合材料的力学性能。结果表明,随着丝状和粉末状纤维的加入,试件的抗压强度和抗折强度总体呈降低趋势,但抗冲击性能得到了明显的提升;随着稻草纤维掺量的增加,丝状水泥基复合材料的抗冲击性能增强会稳定在一个范围内,而粉末状水泥基复合材料的抗冲击性能会逐步增高并在掺量为10%时达到最佳。     

PVA纤维水泥基复合材料抗折试验研究与模型分析

PVA纤维水泥基复合材料有着显著阻裂能力和拉伸性能,开展了PVA纤维水泥基材料抗折性能的研究。包括PVA纤维水泥基复合材料试件抗折性能试验、其破坏形态与承载力分析、建立与分析了在PVA纤维水泥基复合试件下的拱模型理论、提出新的承载力计算方法。研究得出：PVA纤维水泥基复合材料试件在纤维体积掺量为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%时,抗折承载力随着纤维掺量的增加而增加,抗折性能得到显著提升;根据PVA纤维水泥基复合材料试件的不同受力阶段,分3种情况建立平衡方程,为计算抗折承载力提供了依据;建立了拱模型在PVA纤维水泥基复合材料试件下的抗折承载力计算理论,得到抗折承载力计算结果与试验值较为接近。     

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)弯曲韧性研究

砂浆、混凝土等水泥基复合材料易于开裂、耐久性低劣的主要原因是其抗拉强度低、韧性差。高模量聚乙烯醇（PVA）纤维的添加可以增强水泥基材料的韧性，使其呈现准应变硬化和多微缝开裂特性，从而显著改善结构的耐久性。通过四点弯曲试验研究了PVA纤维体积掺量分别为0、0.75%、1.5%的抗折强度，按照ASTM方法确定了SHCC的弯曲韧度指数，通过JCI方法得到了SHCC的弯曲韧性系数。结果表明，最大抗弯承载力和最大挠度均随纤维掺量的增加而增加。结果可由纤维增强材料的应变硬化特性来解释。同时，与数值模拟结果的比较也证实了上述结论。     

钢渣粉对PVA纤维水泥基复合材料力学性能与韧性的影响

利用钢渣粉等质量替代20％、40％、60％、80％的水泥制备了PVA纤维水泥基复合材料胶砂试件,并进行了抗折、抗压试验和薄板四点弯曲试验,分析了钢渣粉对PVA纤维水泥基复合材料力学性能和韧性的影响.结果表明:随着钢渣粉掺量的增加,试件的抗折、抗压强度均呈下降趋势,且抗压强度损失较抗折强度快;当钢渣粉掺量为20％时,试件...     

植物纤维增强水泥基复合材料的弯曲韧性研究

传统的水泥基材料有脆性、抗拉强度低等特点,是导致其易开裂、耐久性差的主要原因。天然纤维的掺入能够改善传统水泥基材料的脆性,使其表现出应变硬化的特征,提高传统水泥基材料的韧性。通过四点弯曲试验得到了菠萝叶纤维体积掺量分别为1%、1.5%、2%以及苎麻纤维体积掺量为2%对照组的荷载-挠度曲线,并按照ASTM C1018和JCI 544两种方法确定了复合材料的弯曲韧度指数和弯曲韧度系数;通过抗折、抗压强度试验研究了两种天然纤维不同体积掺量下的抗折、抗压强度。结果表明,弯曲韧性以及抗折强度均随着纤维掺量的增大而得到提高,而抗压强度随着纤维掺量的增大呈现减少的趋势。试验还表明,体积掺量为2%的菠萝叶纤维增韧效果明显好于相同掺量下的苎麻纤维。     

掺粉煤灰PVA纤维增强水泥基复合材料的试验研究

研究了粉煤灰掺量对PVA纤维增强水泥基复合材料(ECC)的新拌性能、弯曲性能、抗压抗折强度、开裂模式及微观结构的影响.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,水泥净浆的屈服剪切应力和塑性黏度不断降低,ECC的流动度增加.ECC的初始开裂荷载降低、抗折和抗压强度逐渐降低,ECC的跨中挠度提高,ECC的平均裂缝宽度变小.在满足抗压强度的前提下,适当增加粉煤灰掺量有助于提高ECC的韧性和延性.     

高掺量超短超细钢纤维早强混凝土的强度及弯曲韧性研究

本文考察了高掺量超短超细钢纤维对混凝土抗压强度、抗折强度以及弯曲韧性的影响,得到了强度及弯曲韧性随龄期的变化规律。研究结果表明,即使在水灰比高于素混凝土的情况下,高掺量超短超细钢纤维混凝土的早期和后期抗压、抗折强度都能明显提升,尤其是抗折强度提高更显著。过多增加超短超细钢纤维掺量,会造成纤维混凝土强度的下降,尤其是抗压强度;抗折强度早期会随纤维掺量增加而降低,但后期强度能得到快速增长。超短超细钢纤维混凝土的裂纹扩展过程较缓慢,体现出良好的韧性性质。钢纤维体积掺量从4%增加至6%时,纤维混凝土的1d~3d弯曲韧性可得到提高,但7d~28d弯曲韧性则出现降低。为使超短超细钢纤维混凝土获得最佳的强度和弯曲韧性,存在一个合理的纤维掺量范围。     

多壁碳纳米管水泥基复合材料的制备与力学性能研究

以多壁碳纳米管(MWCNT)为增强组分,采用分散剂和超声分散方法制备了碳纳米管水泥基复合材料。研究了水灰比、碳纳米管掺加量对水泥基复合材料抗折强度和抗压强度的影响。结果表明:在一定范围内,当碳纳米管掺量一定时,随着水灰比的增加,水泥基复合材料的抗折强度有所提高,但抗压强度随之降低;当水灰比一定时,碳纳米管的掺加量存在一个最优值,为0.4%。在此掺量下,水泥基复合材料的抗折、抗压强度最高可分别提高45.6%、28.5%。通过扫描电子显微镜对制品断面进行微观分析,表明适量碳纳米管的掺入可以有效改善材料的孔结构和裂纹,并起到桥联作用,从而提高了水泥基材的力学性能。     

PVA纤维对超高韧性纤维增强水泥基复合材料力学性能的影响

通过对超高韧性纤维增强水泥基复合材料制作的立方体试件、棱柱体试件,进行了抗压、抗折和Ⅰ型断裂试验,研究了不同配合比下各组试块的抗压强度等力学指标与纤维掺量及基体材料强度的关系,研究了荷载与变形的关系、及不同切口高度试件的抗裂性能等.试验结果表明:合理的配合比及最佳PVA掺量能提高纤维增强水泥基复合材料的抗压强度、抗折强度以及抗裂韧度;研究了国产PVA纤维与进口PVA纤维的合理掺量,在相同力学指标的前提下,利用国内PVA纤维造价低的优势,可实现部分代替超高性能水泥基复合材料中的进口PVA纤维,从而达到这种复合材料国产化、本地化的目的.     

聚乙烯醇纤维增强水泥基套筒灌浆料的性能研究

普通水泥基套筒灌浆材料虽强度较高,但脆性大,在拉伸过程中易产生爆裂。为提高钢筋灌浆料的韧性,制备了新型聚乙烯醇纤维增强水泥基套筒灌浆料。试验研究了聚乙烯醇纤维掺量对灌浆料流动度、抗压强度、抗折强度以及压折比的影响,并配套不锈钢钢筋灌浆连接短套筒进行拉伸试验。结果表明:随着聚乙烯醇纤维掺量的增加,灌浆料的流动度下降,抗压强度变化不明显,抗折强度增大,压折比降低,韧性增大;适量的聚乙烯醇纤维可提高灌浆套筒的锚固性能。     

玻璃纤维混凝土抗折性能及弯曲韧性试验研究

为研究玻璃纤维对混凝土的抗折性能及弯曲韧性的影响,以玻璃纤维掺量、玻璃纤维长度和混凝土基体强度等级为主要参数,对玻璃纤维混凝土小梁试件进行弯拉试验。结果表明：玻璃纤维掺入混凝土后,破坏形态得到改善,破坏后试件整体性能良好,抗折强度以及弯曲韧性均有显著提高;0.5%～1.5%时抗折强度随玻璃纤维掺量的增加而提高,1.5%～2.0%时随玻璃纤维掺量的增加而降低;抗折强度与弯曲韧性随玻璃纤维长度与基体强度的增加而增加。玻璃纤维可有效改善混凝土的抗折性能与弯曲韧性。     

玄武岩纤维对碱矿渣水泥砂浆性能的影响

研究了不同掺量及长度的玄武岩纤维对碱矿渣水泥砂浆性能的影响。研究表明,6mm玄武岩纤维掺量为0.04%时,纤维可以改善砂浆的流动度,掺量为0.04%~0.2%时,随着纤维掺量的增加,砂浆的流动度降低。当掺入6 mm玄武岩纤维,掺量为0.07%时,砂浆的28 d抗压强度提高了7.1%,掺量为0.2%时,砂浆的28 d抗折强度增加了29%,砂浆的折压比提高了39%。当掺入12 mm玄武岩纤维,掺量为0.2%时,砂浆的28 d抗压、抗折强度分别提高了6.0%和34%,且其折压比提高了28%。因此,适当长径比、掺量的玄武岩纤维能改善碱矿渣水泥砂浆的工作性,提高其力学性能,并有效地改善砂浆的韧性。     

木浆纤维水泥基材料力学性能的试验研究北大核心

利用木浆纤维制备了水泥基复合材料,研究了木浆纤维掺量、水灰比等因素对水泥基复合材料力学性能及界面微观结构的影响。结果表明,木浆纤维对水泥基复合材料具有增强作用,且存在最佳掺量。当木浆纤维掺量一定,水灰比为0.3时,对基体的增强效果最为明显;当水灰比一定时,纤维的最佳掺量为1 kg/m^3,在此掺量下,水泥基复合材料抗折和抗压强度分别提高9.4%和15.3%。对木浆纤维进行了碱处理,测得其抗腐蚀能力较好。使用SEM分析发现木浆纤维的掺入可以有效改善材料的孔结构和微裂纹,从而提高了水泥基复合材料的力学性能。