聚丙烯纤维增强水泥基材料性能技术应用及研究的现状

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。聚丙烯纤维以其极好的化学稳定性和优良的技术经济性能,在水泥基复合材料中得到日益广泛的应用。本文阐述了聚丙烯纤维增强水泥基材料的特点和主要性能,并对国内外的研究与应用现状进行了综述。     

纤维增强水泥基复合材料研究进展

综述了国内外不同种纤维如钢纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维以及天然植物纤维对水泥基复合材料强度、韧性、抗裂等力学性能的增强效果;分析了纤维增强水泥基复合材料的增强机理及作用.对常用的增强纤维的性能作了对比,通过对剑麻纤维增强水泥基复合材料的研究,认为将剑麻纤维应用于水泥基复合材料前景广泛,意义重大.     

混杂纤维增强延性水泥基复合材料力学性能与裂宽控制

为实现纤维增强延性水泥基复合材料高强度与高延性的匹配,在原有材料体系中附加钢纤维,试验研究了混杂聚乙烯醇(PVA)/钢纤维增强延性水泥基复合材料的轴拉、抗压性能.结果表明:随着钢纤维掺量的增加,混杂纤维增强延性水泥基复合材料开裂强度和抗拉强度不断提高,裂纹宽度显著降低,且钢纤维对高强基材的作用效果更加显著;当钢纤维掺量适量时,混杂纤维增强延性水泥基复合材料的极限拉应变得到有效提升,而钢纤维掺量对抗压性能的影响并不显著;PVA纤维和钢纤维混杂可获得高强度、高延性和低裂纹宽度的水泥基复合材料.     

椰壳纤维增强水泥基复合材料综合性能研究

以水泥和砂为基体相,以椰壳纤维为增强相,制备椰壳纤维增强轻质水泥基复合材料。研究配合比和沸煮处理综合影响下椰壳纤维增强水泥基复合材料的密度以及抗弯强度和抗压强度性能。研究结果表明,椰壳纤维作为轻质增强相在建筑结构轻质墙体填充材料方面具有一定的研究价值和较好的应用前景。     

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。     

镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基材料的电学性能与压敏性能

通过复掺镍纳米纤维、碳纳米管制备了镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基复合材料,研究了其导电性及压敏性,并与单掺碳纳米管增强水泥基材料进行了对比.水泥基材料导电性用四电极伏安法进行测试,微观形貌用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,并探讨了镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基材料的性能提升机理,结果表明:镍纳米纤维、碳纳米管在水泥基材料中分散良好;镍纳米纤维加入碳纳米管水泥基材料中,可降低电阻率,最高可降低50％;混掺镍纳米纤维/碳纳米管水泥基材料比碳纳米管水泥基材料具有更稳定的敏感性,灵敏度最高可达1880,更适用于混凝土结构应力监测的传感元件.     

椰壳纤维增强水泥基复合材料研究现状与展望

从基体材料选择、复合材料制备方法、增强机理、纤维预处理方法等方面,对椰壳纤维水泥基复合材料进行了分析,并结合其在国内外的研究现状,展望了椰壳纤维水泥基复合材料的工程运用前景。     

沸煮处理对椰壳纤维增强水泥基复合材料性能的影响研究

将天然椰壳纤维和经过沸煮处理后的椰壳纤维分别加入水泥砂浆基体中,制备两种不同的椰壳纤维增强水泥基复合材料,测量新拌合浆体的流动性、测量28d养护后两种材料的密度、吸湿性、吸水性。结果表明:沸煮处理椰壳纤维对新拌合浆体的流动性无明显影响,但经过沸煮处理后椰壳纤维增强水泥基复合材料密度提高,吸水性和吸湿性降低。椰壳纤维水泥基复合材料具有较好的环保效应,在轻质墙体填充材料方向上值得继续深入研究。     

聚合物水泥基复合材料研究及进展

聚合物水泥基复合材料因其在抗压、抗折、耐化学腐蚀等方面的优异性能，受到了广泛研究与关注。本文就聚合物改性水泥基复合材料的发展历程、性能以及增强机理做了系统的概括总结，并在力学性能方面，将聚合物水泥材料与普通混凝土材料进行了对比。     

植物纤维增强水泥基复合材料研究综述

近些年在复合材料中用植物纤维替代传统纤维引起了人们越来越多的兴趣。植物纤维具有生态、环保、价廉等优势,在很多国家有广泛的供应。因此用植物纤维增强水泥基材料是目前水泥材料研究热点之一。对近些年植物纤维增强水泥基复合材料研究进行了综述,指出了植物长纤维是当前及今后纤维增强水泥基材料的主流纤维形态,从力学性能、界面特性、耐久性三方面总结了植物纤维增强砂浆或混凝土复合材料的研究现状,并针对今后深入开展复合材料界面改善及植物纤维改性方面研究提出建议。     

碳—尼龙纤维混杂改性水泥基复合材料的力学性能研究

对碳纤维－尼龙纤维混杂改性水泥基复合材料研究表明，该方法是提高水泥基复合材料强度和韧性的最有效方法。进一步研究表明：在纤维总掺量较大情况下，水泥基复合材料中碳纤维－尼龙纤维混杂使抗弯强度，冲击性韧性呈负混杂效应，结合抗弯，抗拉条件下荷载－变形曲试验研究，作者对两种纤维混杂增强，增韧作用机理进行分析，认为：高弹纤维、低弹纤维各项参数相匹配及水泥基体改性可以获得更好的混杂改性效果。     

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。     

PVA纤维增强水泥基复合材料抗氯离子渗透性能

为了研究PVA纤维对水泥基复合材料抗氯离子渗透性能的影响,测定了不同掺量的PVA纤维增强水泥基复合材料的电通量。结果表明,PVA纤维增强水泥基复合材料具有明显优于普通水泥基复合材料的抗氯离子渗透性能。掺量0.5%～2.5%的PVA纤维使材料的电通量降低了15.6%～42.2%。根据试验数据,评价了不同纤维掺量的试件的氯离子渗透性,分析了PVA纤维掺量对水泥基复合材料电通量的影响规律,并基于灰色系统理论建立了电通量与PVA纤维掺量之间的函数关系模型。     

竹板—纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究

改性竹板具有很高的抗拉、抗弯强度，它与纤维增强水泥基材料复事可以获得轻质、高强、韧性好的新型建筑材料。该复合材料可用于建筑模板、隔墙材料和其它房屋制品等领域。本文介绍了这种竹板－纤维增强水泥基复合材料的组成和生产工艺，并研究了该材料的抗弯和抗冲击性能。     

纤维在水泥混凝土中的应用

本文概述了纤维在水泥混凝土中应用的历史和现状，简要阐述了纤维增强水泥混凝土材料的增强机理，综述了常用纤维类型及纤维在水泥混凝土复合材料中所起的作用，并展望了纤维增强水泥混凝土复合材料的发展前景。     

阻燃改性麦秸纤维水泥基复合材料抗裂性能研究

以麦秸纤维为增强材料,硅酸盐水泥为主要胶结材料,通过对麦秸纤维进行阻燃改性、改进配合比设计和选择合理的施工工艺制备阻燃改性麦秸纤维水泥基复合材料,并对样晶进行常温和高温下的抗裂性能测试,研究了阻燃改性方法对麦秸纤维水泥基复合材料抗裂性能的影响。结果表明:通过控制阻燃改性剂的用量,增加阻燃改性剂的种类以及采用合理的配比,能使麦秸纤维水泥基复合材料在高温下的抗裂性能得到显著改善。其中,APP单一改性和APP60%+MH30%+ATH30%复合改性方案的麦秸纤维水泥基材料高温下的抗裂性能较好。     

纤维加筋水泥基材料研究进展

为了解决水泥基材料抗拉强度差、易开裂等问题。本文通过对纤维加筋水泥土、多尺度纤维加筋混凝土研究进展进行概述,分析了不同种类纤维加筋水泥基材料的力学性能、耐久性及作用机理。现有研究表明将纤维掺入水泥基材料中可改善水泥基材料脆性破坏特性、提高复合材料的承载力。最后提出采用植物纤维加筋水泥基材料,为绿色建材的研究提供新方向。     

高性能纤维增强水泥基复合材料(HPFRCC)的制备及其力学性能研究

采用常规的材料及通用的工艺力法,通过加入不同纤维、降低水胶比、去除粗骨料等方法配制抗压强度接近100 MPa的高性能纤维增强水泥基复合材料,并进行抗压强度、抗折强度、抗拉强度、静力弹性模量等力学性能试验,结果表明:高性能纤维增强水泥基复合材料不但具有较高抗压强度,其韧性及变形能力良好,适应现代工程结构的发展需要。     

PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料梁柱节点抗震性能试验研究

为抑制地震荷载作用下梁柱节点剪切裂缝的形成和梁纵向钢筋的滑移,提高梁柱节点抗震性能,采用PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料替代普通混凝土是可选措施之一。设计8个梁柱节点试件,其中6个试件采用PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料,2个对比试件分别采用单掺PVA纤维增强水泥基复合材料与普通混凝土,进行拟静力试验以研究混杂纤维的掺加对梁柱节点抗震性能的影响。通过改变纤维掺量,在循环往复荷载作用下,观测试件裂缝开展及破坏过程,研究其滞回性能、骨架曲线、延性性能及耗能能力。试验结果表明：纤维的掺加可有效抑制梁柱节点剪切裂缝的形成与发展,显著提高梁柱节点的承载能力、延性及耗能能力;混杂纤维增强水泥基复合材料梁柱节点在峰值荷载前后的抗震性能均优于单掺PVA纤维增强水泥基复合材料梁柱节点。     

纤维水泥基复合材料及其性能特征

介绍玻璃纤维、维纶纤维、聚丙烯纤维的特性及其在水泥基复合材料中的不同作用效果。在水泥基材料中掺人纤维，可以提高复合材料的抗冲击强度及抗开裂能力，减少裂纹的数量及长度，并能在减少长度的情况下，使裂纹宽度变得更细。