混凝土用聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维耐碱性能对比分析

为了探究聚乙烯醇(PVA)纤维和聚丙烯(PP)纤维应用于混凝土中的稳定性,配制了不同浓度的NaOH溶液来模拟混凝土的碱性环境,同时采用加速腐蚀的方法对两种纤维进行碱溶液腐蚀处理,分别测试不同时间段两种纤维的直径和力学性能,并通过电镜观察纤维的表面变化情况。试验结果表明,随着浸泡时间的延长,两种纤维的直径都有所增加,强度都逐渐减小,但PP纤维的耐碱性能优于PVA纤维;碱溶液浓度越高,对纤维的腐蚀就越严重。微观形貌分析表明,相同条件下,PVA纤维比PP纤维受腐蚀更为严重。     

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。     

环境溶液碱度对混凝土用纤维性能的影响

为了对比分析玄武岩、普通玻璃纤维在不同碱度混凝土环境中的耐碱性能,采用不同p H值Na OH溶液来模拟不同碱性混凝土环境的方法,对腐蚀溶液中的玄武岩纤维和普通玻璃纤维进行常温和加温浸泡试验。探究两种纤维在不同碱性环境中力学性能随时间及温度的变化趋势。并使用扫描电镜和EDS能谱分析纤维经强碱腐蚀后表面形貌及元素的变化情况。试验结果表明:玄武岩纤维在室温条件下的耐碱性能要优于普通玻璃纤维,随着浸泡温度的升高,玄武岩纤维的耐碱性能下降。电镜照片和能谱分析显示,两种纤维在强碱溶液中的腐蚀都较严重,纤维的网络形成体元素的含量都急剧下降。     

合成纤维强力保留率与强度保留率对比分析

关于合成纤维的众多标准中,对纤维的耐碱测试结果一般以强力保留率为准,但强度保留率也是评价合成纤维的一个重要指标。为了对比分析强力保留率和强度保留率,选取了聚乙烯醇和聚丙烯两种合成纤维进行长期高温耐碱试验,测试不同浸泡时间后两种合成纤维的直径和力学性能,分别分析纤维溶胀性、强力和强度的变化。试验结果表明,碱溶液浸泡后合成纤维强力变化不明显,而直径随时间的延长逐渐增加,溶胀性能变大,强度逐渐减小,纤维的耐碱性能下降。因此,现行标准GB/T 21120—2007《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》中用强力保留率表征合成纤维的耐碱性能存在不合理之处,标准中并没有考虑纤维直径的变化,而强度保留率却能随直径的变化而变化,相对而言,用强度保留率反映合成纤维的耐碱性能更加合理。     

碱性环境中BFRP筋耐腐蚀性能试验研究

针对玄武岩纤维增强树脂基复合筋材(BFRP筋)在碱性环境中的耐腐蚀性能和腐蚀机理进行了试验研究,试验变量包括树脂基体种类、碱性环境类别、腐蚀龄期等。碱性环境包括碱溶液浸泡和潮湿混凝土包裹两种,筋材分为环氧树脂基体复合筋(BE筋)和乙烯基酯树脂基体复合筋(BV筋),试验最长龄期为120d。为加速腐蚀效果,试验采用60℃的高温浸泡。并采用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀前后的筋材微观结构进行分析,对腐蚀机理进行了研究。试验结果表明:BE筋腐蚀前后强度均高于BV筋,BE筋的耐碱性能优于BV筋;SEM观察发现沿筋材径向,BE筋中出现明显的腐蚀层和未腐蚀层的分界,而BV筋中没有出现明显的纤维松散层,但是出现了大量的界面脱粘和微裂缝,分析认为强度退化主要是由纤维/树脂界面脱粘导致纤维不能协同受力引起;通过对BFRP筋在直接碱溶液浸泡和混凝土包裹环境下浸泡后的退化规律的比较分析得出,两种情况下的时间转换因子为2.67。     

外墙外保温系统用玻纤网布耐碱性能试验研究

针对现行国家标准中不同标准对耐碱玻纤网布性能要求和检测方法不一致的情况,选取两种不同质量的耐碱玻纤网布进行了试验,研究了碱性溶液、浸泡温度、浸泡时间等因素对耐碱性能的影响.研究表明,耐碱网布随着单位面积质量降低、浸泡溶液碱性程度增大和浸泡温度升高均出现耐碱强度降低的情况,但浸泡时间对网布强度影响相对较小.同时对比了两种...     

不同侵蚀环境下玄武岩纤维筋的耐腐蚀性及强度变化规律研究

侵蚀环境下玄武岩纤维筋(BFRP筋)的耐腐蚀性和强度变化直接关系到BFRP筋预应力锚索的锚固性能和加固效果,通过配制pH为3、8、13的酸碱溶液、人工海水、蒸馏水等5种侵蚀溶液模拟不同侵蚀环境,进行了BFRP筋的耐腐蚀性与强度变化规律研究,结果表明:侵蚀溶液作用前后BFRP筋保持线弹性变形行为,经过不同溶液浸泡后BFRP筋强度随浸泡时间呈现出近似线性的衰减趋势,随浸泡时间增加,当浸泡溶液渗入环氧树脂基体内部后,由于溶液对环氧树脂基体的固化交联作用增强,环氧树脂基体强度增加,而侵蚀溶液长期作用下溶液与玄武岩纤维硅氧四面体桥氧的化学反应造成筋材内部结构缺陷是导致BFRP筋强度降低的主要原因。相比于酸性溶液、蒸馏水、人工海水,碱性溶液与玄武岩纤维的化学反应更为剧烈,在其侵蚀作用下BFRP筋的强度降低最为明显。研究成果可为BFRP筋广泛应用于各类腐蚀环境下岩土锚固工程提供参考和技术指导。     

聚丙烯纤维混凝土在腐蚀-疲劳耦合作用下耐久性性能试验分析

为分析混凝土在腐蚀-疲劳耦合环境下的耐久性性能。建立了腐蚀疲劳耦合试验方案,即先将混凝土试块进行疲劳试验,然后放在配制好的腐蚀环境中（5%的HCl溶液和5%的Na2SO4溶液）浸泡,分析不同应力水平和浸泡时间对混凝土耐久性性能的影响。为了改进普通混凝土在腐蚀-疲劳环境下的耐久性性能,还在混凝土中掺入不同含量的聚丙烯纤维,分析纤维含量对混凝土抗腐蚀-疲劳耦合的性能。通过试验得出：（1）随着纤维掺量的增加,混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸根离子侵蚀的能力增加,最佳掺量为1.5%;(2)随着腐蚀环境的浸泡时间增加,混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸根离子侵蚀的能力便减弱;（3）在腐蚀-疲劳耦合试验中,随着应力水平和循环次数的增加,混凝土的耐久性性能迅速下降。     

水岩化学作用对砂岩力学特性影响的试验研究

为研究水岩化学作用对砂岩力学特性的影响,将桃源水电站的红砂岩加工成标准圆柱形试样,对其进行不同化学溶液作用下的腐蚀试验,获得红砂岩化学腐蚀过程中相对质量变化规律,同时测量记录各化学溶液pH值。利用岩石三轴测试系统对各种化学溶液浸泡后的红砂岩进行三轴压缩试验,探讨不同的化学溶液对红砂岩力学特性的腐蚀效应,获得水化学溶液对红砂岩强度和变形特性的影响规律。结果表明,试样质量的变化和化学溶液性质有关,试样相对质量变化存在明显差异。pH=13的化学溶液pH值随时间的增长有小幅度下降,其余化学溶液pH值随时间增长均趋于弱碱性(pH≈7.9)。根据溶液pH值的变化、试样相对质量的变化,分析化学溶液对岩石的腐蚀程度。三轴压缩试验结果表明,不同化学溶液对红砂岩力学性质的影响不同。离子成分及pH值均对红砂岩力学特性产生较大影响,各种化学溶液腐蚀后岩石的峰值强度、残余强度、弹性模量均有不同程度的下降。室内试验的结果可为构建红砂岩化学腐蚀条件下本构模型提供重要的试验资料。     

沿海地区蒸压PHC管桩耐久性研究

通过管桩在不同浓度腐蚀溶液中长期浸泡试验,研究了管桩的耐久性以及涂刷型水泥基渗透结晶型防水材料的有效性。研究结果表明,管桩强度较高、电量值较低,具有一定的抗氯离子渗透性能,在微腐蚀、弱腐蚀和中腐蚀环境中应用是可行的,在强腐蚀环境下不宜采用管桩;在管桩表面涂水泥基渗透结晶防水材料对强度影响不大,对提高抗氯离子渗透性能可能有一定作用。     

碱处理稻草纤维对透水再生混凝土力学性能的影响及路用实践

采用NaOH溶液对稻草纤维进行改性,研究NaOH溶液浓度及浸泡时间对改性稻草纤维性能的影响,确定最佳改性方案;在此基础上研究了改性稻草纤维掺量及纤维形态对透水再生混凝土透水系数、力学性能以及抗冻性能的影响,并在试验路段进行铺设。结果表明,NaOH溶液的最佳浓度为4%,最佳浸泡时间为12 h。随改性稻草纤维掺量增加,透水再生混凝土的透水系数有所增大,其中丝状改性稻草纤维掺量为4.8 kg/m³时透水系数达到最大,为8.22 mm/s;透水再生混凝土的抗压强度呈下降趋势,而劈裂抗拉强度、拉压比和抗冻性能均有所提高。试验路段验证了透水再生混凝土的强度和透水性能的整体效果良好。     

耐碱玻璃纤维在碱性环境中的强度保持率

介绍暴露在水泥碱性环境中的耐碱玻璃纤维的强度保持率的测试结果。采用单丝和纤维束2种玻璃纤维形式,碱性环境分别采用饱和Ca（OH）2溶液、普通硅酸盐水泥灰浆和硫铝酸盐水泥灰浆模拟。讨论了纤维形式、水泥的种类和来源对于强度保持率的影响,研究硫铝酸盐水泥在玻璃纤维增强水泥（GRC）中的应用前景。     

盐分侵蚀对水泥固化土力学特性的影响研究

探究海水环境下水泥固化土强度劣化特性对推进水泥固化土在海洋工程的应用具有重要意义。本文以天然海盐溶液为侵蚀环境,以硫酸钠及氯化钠溶液为对照组,在控制溶液浓度和浸泡龄期下开展了一系列室内试验研究。试验结果表明：海盐溶液对水泥固化土的侵蚀作用要大于氯化钠溶液,小于硫酸钠溶液;侵蚀溶液中盐分的浓度越高,对固化土的侵蚀越严重;浸泡龄期28 d时,30,50 g/L海盐溶液中固化土的强度相对于清水溶液分别降低了61.1%,75.4%。在侵蚀作用前期,水泥固化土的强度会随着龄期的增加而增加;当浸泡龄期达到28 d时,所有浸泡溶液中水泥固化土的强度均有不同程度的降低。分析了不同侵蚀环境下水泥固化土强度劣化的机理,为水泥固化土在侵蚀环境中的应用提供一定的理论依据。     

钢渣粉和玄武岩纤维对硫氧镁水泥砂浆强度与耐久性能的影响

为研究钢渣粉和玄武岩纤维对硫氧镁水泥(MOC)砂浆强度与耐久性能的影响,对不同钢渣粉掺量和不同玄武岩纤维掺量的MOC砂浆的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗硫酸盐侵蚀性能进行了测试。结果表明:适当掺量的钢渣粉和玄武岩纤维均可提高MOC砂浆的强度和耐久性能,双掺钢渣粉和玄武岩纤维的MOC砂浆在玄武岩纤维掺量为0.9%、钢渣粉掺量为20%～30%时性能较好,其抗压和劈裂抗拉强度较基准组分别提高约30%和80%,且在5%Na_2SO_4溶液中浸泡28 d的强度损失率与基准组砂浆相比减少50%左右。     

10℃下水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水泥品种、矿物掺合料对水泥基材料在10℃下抗硫酸盐侵蚀的性能的影响,分别采用普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及加入矿粉与活性掺合料X的水泥砂浆试件,测试各试样在(10±1)℃的3%Na_2SO_4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行评价。结果表明:在10℃下砂浆试样的强度普遍低于常温环境下,砂浆抗硫酸盐侵蚀性能15%矿粉+3%X15%矿粉+1%X中抗硫水泥普通硅酸盐水泥。加入矿物掺合料明显改善了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,并且活性掺合料X的含量越高效果越明显。     

碱环境下GFRP筋拉伸性能加速老化试验研究

基于ACI 440.3R—04规定的试验方法,开展了碱环境下玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋拉伸性能的加速老化试验研究.试件数量共150根,试验参数包括:(1)碱溶液温度,分别为40,60,80℃;(2)GFRP筋直径,包括12.7,16.0,19.0mm;(3)碱溶液中的侵蚀时间,分别为3.65,18,36.5,92,183d.研究表明:在40,60,80℃碱溶液中侵蚀183d后,直径为16.0mm的GFRP筋的拉伸强度分别下降了34.97%,48.81%和68.85%;在60℃碱溶液中侵蚀183d后,12.7,16.0,19.0mm直径GFRP筋的拉伸强度衰减量分别为56.08%,48.81%和47.08%;随着浸泡时间的增加,40,60,80℃碱环境下GFRP筋的拉伸强度及伸长率呈下降趋势,且温度越高,衰减速率越大.采用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀前后GFRP筋的微观形貌进行了观测,发现腐蚀后GFRP筋的劣化区域内纤维和树脂之间的界面变得松散,纤维与周围树脂之间出现了明显的脱黏现象,而且随着碱环境温度的提高这种脱黏现象变得更为明显.最后,基于Arrhenius方程提出了碱环境下GFRP筋拉伸强度的预测模型.     

晶种对耐碱玻纤道路水泥基材孔结构的影响

探讨了晶种的掺加对耐碱玻璃纤维道路水泥基材料孔结构的影响.试验研究表明,晶种的掺入强化了水泥的水化环境,使得耐碱玻璃纤维的损伤加速,纤维损伤的程度加剧,导致耐碱玻璃纤维道路水泥基材料的孔结构劣化,大大影响复合材料的强度和性能.     

碱处理对秸秆纤维石膏基复合材料力学性能的影响

将秸秆纤维在不同浓度碱溶液中浸泡不同的时间进行碱处理,观察NaOH溶液的浓度和浸泡时间对植物纤维石膏基复合材料力学性能的影响。实验结果表明,秸秆纤维碱处理可以提高植物纤维石膏基复合材料的力学性能,并通过正交试验得出最优试样中秸秆纤维碱处理的碱溶液浓度和浸泡时间,并初步探讨了秸秆纤维碱处理提高植物纤维石膏基复合材料力学性能的机理。     

酸雨侵蚀下水泥基材料的腐蚀损伤与评价——酸雨介质成分的影响

通过测试长期浸泡在不同酸雨中的混凝土试件相对弹性模量随侵蚀时间的变化,着重研究了酸雨酸度(pH值)及其SO24-浓度等酸雨侵蚀介质参数对水泥混凝土抗酸雨侵蚀能力的影响。研究结果表明:在酸雨静态长期浸泡环境下,水泥基材料表面和内部腐蚀损伤程度及速率与酸雨侵蚀介质H+和SO24-浓度以及产生的腐蚀产物有关;在酸雨介质其它离子成分保持不变的情况下,酸雨pH值和SO24-对受酸雨腐蚀后的水泥混凝土表面性能及其内部微观结构有着十分明显的影响,并且从酸雨侵蚀破坏过程来看,各水泥混凝土随着酸雨中的H+和SO24-浓度的增加而腐蚀越来越严重。     

基于腐蚀层厚度的混凝土硫酸盐腐蚀速率基准模型的建立

选择水灰比为0.6的普通硅酸盐水泥混凝土,通过试验室完全浸泡的方法将其分别放置于10%的硫酸钠溶液和清水中对比进行腐蚀试验。试验表明:在腐蚀初期,由于腐蚀产物对混凝土内部孔隙的填充作用,混凝土立方体抗压强度较同龄期非腐蚀混凝土强度有所提高,直到120d左右腐蚀混凝土立方体抗压强度开始降低。在腐蚀试验过程中,利用超声平测法和混凝土立方体强度退化反推法分别推定混凝土硫酸盐腐蚀层的厚度,建立了基于腐蚀层厚度的混凝土硫酸盐腐蚀速率的基准模型,为后期研究中不同影响因素下混凝土硫酸盐腐蚀速率模型的建立打下基础。