高性能PVA纤维增强水泥基复合材料研究进展及应用

高性能PVA(聚乙烯醇)纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)是一种具有应变硬化、多缝开裂能力和高能量吸收能力的超高韧性纤维增强水泥基复合材料。文中阐述了高性能PVA纤维增强水泥基复合材料的研究背景、进展以及基本性能。得出:与普通水泥基复合材料相比,PVA-ECC的抗弯抗拉以及抗压性能均有所提高,同时具有良好的延性和耐久性。目前,PVA纤维增强水泥基复合材料已成功应用于实际工程中。     

浅谈高性能水泥基复合材料研究现状

经过单掺、双掺或者三掺矿物掺合料等掺入技术,制备出高性能水泥基复合材料。又通过复掺纤维技术,制备出高性能多功能水泥基复合材料。本文主要从以上两个因素对研究现状做了总结,并得到了重要结论,为以后研究高性能水泥基复合材料提供了理论基础和指导方向。     

高性能水泥基复合材料研究综述

本文以国内外大量学者的研究成果为基础,对高性能水泥基复合材料性能的主要影响因素,进行了归纳总结。结果发现,水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料以及纤维掺量等影响因素与高性能水泥基复合材料性能的有很大关系,同时通过本文的总结,也为后期高性能水泥基复合材料的进一步发展提供了很好的参考。     

石墨烯在水泥基材料中的作用机制研究综述

石墨烯具有优异的力学强度、阻隔性以及超大比表面积,通过对其进行物理或化学分散处理,能够制备高性能石墨烯水泥基复合材料。石墨烯通过调控水泥水化反应、改善孔隙结构以及界面结合等方式,可以改善水泥基材料的力学强度和耐久性能,在水泥基复合材料领域展现出巨大的应用潜力。本文综述了石墨烯水泥基复合材料的研究进展,总结了石墨烯在水泥基复合材料中的分散工艺和应用效果。同时,讨论了石墨烯的作用机理,并展望了石墨烯水泥基复合材料的发展趋势。     

石墨烯增强水泥基复合材料的多功能性研究

由于石墨烯及其衍生物具有良好的物理和机械性能,在高性能和多功能水泥基复合材料研发方面引起了广泛关注。本文针对石墨烯增强水泥基复合材料的相关研究成果进行了综合概述,总结了三种石墨烯分散方法,分析石墨烯填料对水泥复合材料流动性能、力学性能和水化行为的影响,并依据石墨烯为水泥基复合材料带来的导电性,导热性和电磁干扰性进行了分析,为将来智能水泥基复合材料提供了建设性的想法和指导。最后讨论了石墨烯增强水泥复合材料的未来前景和挑战,从而有助于未来的相关研究,建造智能和多功能的建筑材料。     

应变强化纤维加强水泥基配筋复合材料的抗弯承载力模型

本文建立了钢筋一应变强化类高性能水泥基复合材料的抗弯承载力模型．传统的钢筋混凝土构件易开裂,耐久性差,高性能纤维加强水泥基复合材料强度较高,受拉时延性好,作为基体配置钢筋后,与相同配筋条件的混凝土梁相比,承载力和延性均提高．     

玄武岩纤维及其增强水泥基复合材料研究进展

玄武岩纤维是一种新型无机绿色环保高性能纤维材料.综述了玄武岩纤维及其玄武岩纤维增强水泥基复合材料(basalt fiber reinforced cement-based composite)国内外最新研究进展,简要介绍了玄武岩纤维国内外研究进展,玄武岩纤维表面处理技术对界面性能的影响以及对提高复合材料整体性能的必要性,并重点介绍了玄武岩纤维增强水泥基复合材料力学性能研究和纤维增强机理以及玄武岩纤维水工混凝土及BFRP加固应用.最后对玄武岩纤维增强水泥基复合材料的发展研究方向进行了展望.     

纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料抗裂性能研究

采用两种纳米粒子(纳米SiO2和纳米CaCO3),通过水泥基复合材料抗裂性能试验,探讨了PVA纤维和纳米粒子单掺和复掺两种情况下PVA纤维用量、纳米材料种类和用量对水泥基复合材料抗裂性能的影响.研究结果表明,在PVA纤维增强水泥基复合材料中掺入纳米SiO2,可以显著提高水泥基复合材料抗裂性能,而且在本文试验纳米粒子掺量范围内,水泥基复合材料抗裂性能随着纳米SiO2掺量的增加不断增强;在纳米SiO2水泥基复合材料中掺入PVA纤维,可以提高水泥基复合材料的抗裂性能,当纤维体积掺量不大于1.2%时,PVA纤维体积掺量较大的纳米水泥基复合材料具有较高的抗裂性能;纳米CaCO3与纳米SiO2均能增强水泥基复合材料的抗裂性能,纳米SiO2的增强效果略优于纳米CaCO3.     

碳纳米管水泥基复合材料耐久性及力学性能研究

为解决复杂环境下混凝土材料的耐久性以及力学性能等问题,以纳米材料作为水泥基材料的增强组份,添加碳纳米管(CNTs)制备了一种碳纳米管水泥基复合材料。研究了该水泥基复合材料的力学性能、流变性能,采用氯离子渗透深度来对该水泥基复合材料的耐久性能进行了评价。通过测试分析了不同碳纳米管掺量的水泥基复合材料的力学性能和耐久性,并通过SEM(扫描电镜)分析了碳纳米管水泥基复合材料的微观结构。结果表明CNTs能显著提高水泥基材料的力学性能以及耐久性,改善水泥基材料孔结构,同时能提高水泥基材料的抗氯离子渗透性能。     

碳系水泥基复合材料的研究进展

本文介绍了国内外水泥基复合材料的研究进展,重点对水泥基导电复合材料、水泥基电磁屏蔽复合材料和水泥基压电机敏复合材料,如导电性能、磁性能、屏蔽性能、压电性能等材料的组成、特性及发展状况进行了综述.     

再生石墨增强水泥基复合材料的力学性能和电学性能研究

水泥的水化过程复杂,生成的产物也较复杂,因此其微观结构难以控制,水泥基复合材料的力学性能和电学性能较差。为了改善水泥基复合材料的力学性能和电学性能,采用搅拌的方式将再生石墨粉加入到水泥砂浆中,最终制得再生石墨-水泥基复合材料。通过对再生石墨-水泥基复合材料的抗折强度、抗压强度以及电阻率的测试,发现掺入适当的再生石墨,可以增强水泥基复合材料的力学性能和电学性能。     

水泥基复合材料在多尺度方面的研究进展

从4个方面综述了水泥基复合材料在多尺度方面的研究进展:1)首先对现代水泥基材料的多尺度划分进行了详述;2)就水泥基复合材料在不同尺度上的结构特征、大小、形成机理、物理性能等方面进行了综述;3)就多尺度在水泥基复合材料中的研究方法进行了阐述,并着重阐述了经典的均匀化方法的研究进展:4)综述了国内外关于水泥基复合材料在多尺...     

钢纤维高强水泥基复合材料的界面效应及其疲劳特性的研究

通过综合分析提出，钢纤维与水泥基体、集料与水泥浆的界面层不仅可以改善和强化，而且经有效地调整界面区的组成和结构，界面层及其薄弱特征完全能够消失，并且还有丙强化的可能，再强化程度则与界面区组成结构密切相关，这是扩大纤维效应范围、强化空间随机叠加、配制高性能水泥基复合材料的理论基础，本工作还研究了界面效应与高强混凝土，钢纤维高强水泥基复合材料在反复荷载作用下疲劳特性的关系，实验结果表明，因钢纤维与硅灰     

植物纤维增强水泥基复合材料面临的问题及相关改性研究现状

作为一种新型绿色环保建筑材料,植物纤维增强水泥基复合材料受到了广大科研人员的青睐,但目前仍面临着众多问题。本文归纳总结了在植物纤维增强水泥基复合材料研究中的三大主要问题——植物纤维的高吸水率、植物纤维在水泥基复合材料中的劣化以及植物纤维对水泥基复合材料的阻凝作用,分析了造成这些问题的主要原因,列举了常见的改性方法并深入阐述了相应的改性机理及研究现状,最后展望了植物纤维增强水泥基复合材料的研究前景,以期为今后植物纤维资源化利用提供参考。     

碳纳米管水泥基复合材料的力学性能和抗冻性能研究

作为新型纳米材料,碳纳米管(MWCNTs)已经应用于水泥基材料中用以改善水泥基材料性能.本文采用十六烷基三甲基溴化铵作为分散剂将碳纳米管均匀分散于水泥材料中制备成碳纳米管水泥基复合材料,并细致研究了其力学性能和抗冻性能.结果表明碳纳米管的加入能够有效的增加水泥基材料的力学性能和抗冻性能.当碳纳米管的掺量为0.1％时,碳纳米管水泥基复合材料的力学性能达到最大,其抗折强度和抗压强度分别为17.5MPa和92.3 MPa.在300次冻融循环过程中,碳纳米管水泥基复合材料的质量损失率和动弹模量变化率偏低,表明碳纳米管水泥基复合材料的抗冻性得到了增强.SEM微观分析表明,碳纳米管在水泥基材料中起到了桥联和拔出效应,能够有效的延缓和阻止水泥基材料受到外界的破坏.     

高性能PAN基碳纤维及其复合材料在航天领域的应用

对高性能PAN基碳纤维的发展历程、现状以及以其为增强体的复合材料进行了综述,并对高性能PAN基碳纤维增强复合材料在航天领域的主要应用情况进行了介绍,最后对我国高性能碳纤维复合材料的现状及发展重点进行了探讨.     

剑麻纤维增强水泥基复合材料研究进展

剑麻纤维具有环保、经济、力学性能良好等特点,近些年备受水泥基复合材料研究学者青睐.剑麻纤维具有较高的抗拉性能,弥补水泥基复合材料的脆裂的缺点;在水泥基复合材料中掺入较少的剑麻纤维可以较大提高水泥基复合材料抗拉性能和韧性.总结了剑麻纤维增强水泥基复合材料中剑麻纤维表面处理、制作工艺、宏观力学性能、微观结构的研究现状、未来发展动向、经济效益,并对剑麻纤维目前存在问题做了总结以及前景展望.     

纳米二氧化硅/氧化石墨烯复合物对普通硅酸盐水泥力学性能的影响

氧化石墨烯(GO)在水泥中的分散性较差,限制了其提高水泥基复合材料性能。采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅/氧化石墨烯复合物(GOS),在模拟的水泥孔隙溶液中对比了GO和GOS的分散稳定性;同时,制备了添加纳米片的水泥浆体,研究了GO和GOS对其力学性能的影响。结果表明:GOS在水泥环境中的分散稳定性明显优于GO;与对照组相比,GO/水泥基复合材料的28 d抗折和抗压强度分别提高了20.48%和13.14%,而GOS/水泥基复合材料分别提高了35.42%和23.90%。微观分析表明,GO/水泥基复合材料内部形成花状水化晶体,GOS/水泥基复合材料内部的水化晶体彼此交联,结构致密,降低了水泥脆性,提高了韧性。     

胺功能化氧化石墨烯对水泥基复合材料性能的影响

氧化石墨烯（GO）在水泥浆料中的团聚会影响其对水泥复合材料的力学增强作用。为了解决氧化石墨烯在水泥浆料中的分散性问题，用三乙醇胺（TEOA）通过化学法对氧化石墨烯进行胺功能化（TEOA-GO），并制备了氧化石墨烯水泥基复合材料（GO/C）和胺功能化氧化石墨烯水泥基复合材料（TEOA-GO/C）。分别采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）等手段对样品结构进行表征。结果表明：与氧化石墨烯相比，胺功能化氧化石墨烯在氢氧化钙溶液中的分散性更好；水泥基复合材料的力学性能测定结果显示，当掺杂0.03%（质量分数）的胺功能化氧化石墨烯时，水泥基复合材料28 d抗折强度最大为7.96 MPa，相较于空白样和氧化石墨烯水泥基复合材料分别提高了15.3%和5.43%；当掺杂0.05%（质量分数）胺功能化氧化石墨烯时，水泥基复合材料28 d抗压强度最大为74.14 MPa，相较于空白样和氧化石墨烯水泥基复合材料分别提高了40.68%和11.99%；扫描电镜表征结果进一步表明，加入胺功能化氧化石墨烯，有利于提高水泥的水化程度，阻碍裂缝的扩展，提高水泥的力学性能。     

有机纤维增强水泥基复合材料研究进展

目前有机纤维作为增强体被用于水泥基复合材料成为研究的热点。阐述了有机纤维对水泥基复合材料性能影响的研究进展。首先,介绍了不同种类有机纤维的性能,阐述了不同有机纤维对水泥基复合材料性能的影响,并分析了增强增韧机理。其次,分析了有机纤维性能对水泥基复合材料性能的影响。最后,对今后的进一步研究提出了建议。