直接拉伸状态下PVA-SHCC的渗透性试验研究

制备了具有应变硬化特性和多缝开裂特性的PVA-SHCC(聚乙烯醇-应变硬化水泥基复合材料)试件,通过毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验,研究了不同拉伸应变水平下SHCC的吸水特性和抗氯离子侵蚀性。结果表明:制备的SHCC试件表现出明显的应变硬化特性和多缝开裂特性;随着拉伸应变的增大,SHCC试件的吸水速度增快,吸水量增大,氯离子侵入深度和侵入量增大;暴露于侵蚀性环境中的SHCC构件,需要严格其拉伸应变,必要的时候要采取有效的防护措施。     

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)抗拉性能试验研究

采用当地普通工程材料配制出不同配合比应变硬化水泥基复合材料(SHCC),利用外夹式单轴拉伸试验对不同龄期的哑铃型试件进行抗拉性能试验研究,获得了各试件的应力-应变曲线及裂缝开展情况。试验结果表明:各配合比SHCC在单轴拉伸荷载作用下,均可出现显著的应变硬化和多微缝开裂特征,其中A和C配合比系列的极限拉应变超过0.03。试验采用普通河砂制备出抗拉性能优越且稳定的SHCC,改变了采用石英砂制备此类材料的现状,降低了工程造价,为SHCC在工程实际中的推广应用奠定了理论基础。     

严酷环境混凝土结构耐久性修复材料——应变硬化水泥基复合材料耐久性能研究进展

混凝土耐久性问题是世界范围内所面临的一个难题,劣化混凝土结构由于耐久性不足而亟需修复。应变硬化水泥基复合材料(Strain hardening cementitious composites,简称SHCC)通过采用高模量的PVA(聚乙烯醇)纤维,基于微观物理力学原理优化设计而具有应变硬化特性和高韧性特征。采用SHCC对劣化混凝土结构进行修复,可大大改善其耐久性。概括了SHCC在收缩、疲劳和老化作用下,以及在冻融循环、干湿循环、高碱和氯盐环境中优异的耐久性能,表明SHCC可有效解决脆性的水泥基修复材料短期内再次开裂而导致的反复修补状况,显著延长严酷环境既有混凝土结构的使用寿命。     

PVA纤维增强水泥基复合材料收缩开裂性能研究

为研究PVA纤维对水泥基复合材料收缩开裂性能的影响,通过圆环收缩试验对纤维含量分别为0%,0.75%,1.5%的SHCC砂浆粉和纤维含量为0.9%的PVA增强混凝土进行了试验。试验结果表明,PVA的掺入明显改善了砂浆抗干燥收缩的能力,SHCC呈现出多裂缝开裂,且最大裂缝宽度都控制在0.1mm以内。从收缩应变和最大裂缝宽度来看,PVA增强混凝土明显优于一般混凝土。     

混凝土冻融损伤后的吸水特性

对掺与未掺引气剂的混凝土进行了冻融破坏,通过吸水试验和中子辐射试验,研究了冻融损伤对掺与未掺引气剂混凝土吸水特性的影响.结果表明,中子成像技术能够实现对非透明性混凝.土材料吸水演进过程的可视化观测和定量分析.未掺引气剂的混凝土其抗冻性较差,在10次冻融循环后动弹模量损失14%的情况下,其水分渗透深度约增30%;掺加引气剂后,即使遭受200次冻融循环,混凝土的整体动弹模量也无明显损失,但200次冻融循环后,混凝土表层出现部分剥落,水分渗透速率及深度均相应增大.在评价混凝土冻融损伤时.除整体动弹模量损失外,还需考虑冻融损伤对混凝土吸水性能的影响.     

SHCC-钢筋混凝土叠合构件弯曲性能试验研究

钢筋混凝土构件在建设和使用过程中保护层易开裂,造成钢筋锈蚀,加速结构劣化,严重影响整体结构的耐久性和安全性,因此需要对结构进行修复和补强。聚乙烯醇纤维增强应变硬化水泥基复合材料(PVA-SHCC)具有多微细裂缝开裂、高韧性、高抗拉强度、高耗能性等特点,采用SHCC-钢筋混凝土叠合梁的形式,通过三点弯曲和四点弯曲试验,初步探讨了界面的黏结情况及其对叠合构件性能的影响,分析了SHCC-RC叠合梁裂缝发展现象。结果显示:SHCC-RC叠合梁较RC梁的承载能力和抗弯性能都有了显著的提高,SHCC还起到限裂和分散混凝土裂缝的作用。因此,SHCC代替混凝土保护层技术可在结构加固修复中推广应用。     

应变硬化水泥基材料组合结构的力学性能研究

水泥基材料自身的低强、高脆性是引起开裂的主要原因,裂缝的形成和开展也加速了混凝土结构耐久性的劣化.在水泥基材料中引入高强高弹的聚乙烯醇纤维能够显著改善脆性,使其具有准应变硬化和多缝开裂特性.通过四点弯曲试验,研究养护条件(标养、水养)、基体的厚度和龄期对应变硬化水泥基材料组合结构的力学性能的影响.结果表明,标准养护优于水养,基体养护24h后浇筑砂浆有利于界面粘结和整体结构性能的发展,且20mm SHCC-砂浆组合试件的准应变硬化和多缝开展更显著,结构延性大幅度提高.此外,采用组合结构形式有利于应变硬化水泥基材料的推广应用.     

掺硅烷后应变硬化水泥基复合材料的吸水性能

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)是近年发展起来的一种新型材料,材料中加入的PVA增强纤维可以约束裂缝的发展,具有很好的抗裂能力.通过毛细吸水试验,研究了SHCC试件成型面和底面的毛细吸水量及其吸水系数,以及内掺硅烷乳液和硅烷粉末后SHCC材料的吸水性能.结果表明,SHCC试件内掺硅烷乳液和硅烷粉末后能够一定程度上抑制水分向SHCC材料中的侵入,硅烷乳液的防水效果优于硅烷粉末.     

聚丙烯纤维水泥基复合材料物理力学性能研究（Ⅰ）：抗塑性干缩开裂 …

研究了采用不同工艺制作的３种不同几何形态的聚丙烯纤维在不同掺量情况下对水泥基材料抗塑性干缩开裂性能的影响,结果表明：⑴聚丙烯纤维几何形态对抗塑性干缩开裂性能有明显影响,拉丝ＰＰ纤维效果最好,膜裂ⅡＰＰ纤维次之,膜裂ＩＰＰ纤维最差;⑵聚丙烯纤维掺量对抗塑性干缩开裂性能也有较大影响。随纤维掺量增大,抗塑性干缩开裂性能随之增强,在一定实验条件下,当拉丝ＰＰ纤维量（体积分数）≥０．１０％时,可使水泥砂浆免     

PVA纤维增强应变硬化水泥基材料韧性性能研究

水泥基材料抗拉强度低、韧性差是其易于开裂、导致结构耐久性低劣的主要原因之一。高模量聚乙烯醇(PVA)纤维可增强水泥基材料韧性,使其呈现准应变硬化和多缝开裂特征,从而改善结构耐久性。本文通过四点弯曲试验得出了不同加载速率和不同配比应变硬化水泥基复合材料(PVA-SHCC)的力-变形曲线并用CONSOFT软件计算断裂能。结果表明,硅灰使材料的抗压强度有所提高,但最大抗弯承载力和变形下降,断裂能随之降低;甲基纤维素使PVA-SHCC脆性增大;随着加载速率的降低,材料表现出更好的应变硬化性能,微裂缝条数增多。     

应变硬化水泥基复合材料收缩性能的试验研究

湿度变化引起的收缩开裂在工程裂缝中占很大比重,而裂缝是混凝土结构性能退化和使用寿命缩短的主要原因之一。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。自由收缩试验结果表明,应变硬化水泥基复合材料(SHCC)14d龄期能完成80%以上的总收缩,但纤维掺量对自由收缩的影响不显著。限制收缩试验表明,纤维掺量为1.5%的SHCC裂缝控制率可以达到90%以上,同时最大裂缝宽度控制在40μm左右,成为工程上认为的无害裂缝。因此,SHCC作为修复材料或新建结构的永久性模板,可带来巨大的经济效益和社会效益。圆环试验给出了基于耐久性能优化设计SHCC材料的一种实用方法。     

混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料的弯曲性能预测

基于混凝土断裂力学与细观力学理论,同时考虑钢纤维(SF)/聚乙烯醇(PVA)混杂纤维对应变硬化水泥基复合材料(SHCC)弯曲性能的影响,提出了一种适用于SF/PVA纤维混杂SHCC(SF-PVA/SHCC)弯曲性能的预测方法.开展了SF-PVA/SHCC弯曲性能试验,分析了纤维种类和掺量对SHCC抗弯强度、极限弯曲挠度及弯曲荷载挠度曲线的影响.结果表明所提出的弯曲性能计算方法可以较好地预测SF-PVA/SHCC的抗弯强度和极限弯曲挠度.     

浅析聚乙烯醇纤维对EVB保温砂浆性能的影响

EVB（expanded and vitrifiedsmall ball）保温砂浆具有导热系数低、保温隔热性能好、防火等级高、黏结性能好、施工方便、环保无毒等特点，非常适用于夏热冬暖（冷）地区的外墙隔热保温。本文通过具体试验数据比较分析在EVB保温砂浆内添加适量的聚乙烯醇纤维后对导热系数、干密度、抗压强度、抗折强度、软化系数等的影响，探讨更优的节能环保材料，以抛砖引玉。     

MDF水泥耐水性研究

采用憎水性酚醛树脂代替亲水性聚合物,从根本上解决了无宏观缺陷（MDF）水泥的耐水性问题．结果表明,高铝水泥／酚醛树脂MDF水泥具有优良的耐水性．     

聚乙烯醇纤维对矿物掺合料砂浆阻裂性能研究

按照水灰比0.5,胶砂比1∶3设计砂浆,分别研究聚乙烯醇纤维掺量与矿物掺合料砂浆产生裂纹的数量、长度、宽度以及初裂时间等的关系,从而表征砂浆的阻裂性能,并与聚丙烯纤维的掺入效果进行比较,试验表明:每立方米矿物掺合料水泥中砂浆掺入0.9 kg聚乙烯醇纤维能明显的提高的阻裂性能,为纤维增强阻裂砂浆的应用提供了理论依据。     

防水处理对应变硬化水泥基复合材料孔结构的影响

水泥基复合材料的抗渗性、耐久性乃至强度等与材料的孔结构密切相关。聚乙烯醇纤维(PVA)增强的水泥基复合材料(SHCC)具有应变硬化和多微裂缝扩展特征,材料具有高抗拉强度、韧性和耗能性,但纤维的添加引入了更多的界面与微裂隙。防水处理技术可以提高此类材料的抗渗性。通过压汞试验研究了硅烷防水剂对PVA-SHCC微观结构的影响,结果表明:最大骨料粒径为1.18 mm时,其总孔隙率约为0.3 mm时的50%,内掺型有机硅类防水剂具有使孔结构细化的作用,其平均孔径和最可几孔径下降为未添加防水剂时的二分之一左右,减少了水泥石中的较大孔隙,改善了水泥浆体孔结构、阻止外界气体、水分、离子向水泥基材料内部的渗透,对于提高SHCC抗渗性非常有效。     

PVA-FRCC收缩性能试验研究

通过10组不同配合比的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA FRCC)试件的收缩试验,研究了纤维体积分数、水胶比、砂胶比及不同养护环境下PVA FRCC试件的收缩性能.结果表明：PVA纤维的掺入减小了基材的收缩,但效果有限;PVA FRCC试件的收缩随水胶比的减小、砂胶比的增大及周围介质相对湿度的升高而减小.另外,根据试验结果并结合现有混凝土材料收缩计算模型,提出了PVA FRCC收缩估算模型,比较后发现,估算模型的计算值与试验值具有较高的吻合度.     

固定化生物活性炭纤维小球处理苯酚废水研究

采用经苯酚驯化后的活性污泥，以活性炭纤维为载体，以聚乙烯醇（PVA）为包埋剂制成固定化生物活性炭纤维小球。通过研究不同因素对苯酚去除率的影响，确定了制备固定化生物活性炭纤维小球的最佳参数：包泥量为1（污泥／PVA溶液），PVA浓度为20％，包炭量为0．04：1（ACF／PVA溶液），交联时间为12h。研究了温度和pH值对苯酚去除效果的影响，结果表明，温度为5～35℃、pH在6～7时对苯酚的去除率可达90％以上，去除效果明显好于活性炭纤维、生物活性炭及生物活性炭纤维。