改性聚丙烯纤维增强水泥基材料的搅拌工艺及弯曲性能研究

对两类搅拌工艺(纤维先掺和后掺法)制备的改性聚丙烯纤维增强水泥基材料进行测试,研究新拌砂浆在不同搅拌时间和搅拌速率下的纤维分散性和工作性能,并对其浇筑物进行不同龄期的抗压抗折试验。基于上述试验结果确立可靠的搅拌工艺,并浇筑平板试件。通过四点弯曲试验研究改性聚丙烯纤维长度和掺量对弯曲性能的影响。研究结果表明：纤维后掺和慢速搅拌为可靠的搅拌工艺。纤维长度为12 mm时弯曲强度最大,纤维长度为20 mm时延展性、韧性和残余强度最好。在纤维长度相同时弯曲性能会随着纤维掺量的增加而增大。该研究可以为改性聚丙烯纤维制备纤维增强水泥基材料提供一定的试验依据。     

纤维增强水泥基材料的初裂强度及应变

本文根据线弹性断裂力学,提出了估算复合材料初裂强度的计算公式,其试验值与估算值基本致。通过初裂应变比的概念,统一了混合律法则与纤维间距理论。     

纤维编织网增强水泥基材料加固砌体结构研究进展

砌体结构在地震等自然灾害中具有较大的易损性,加固是提高其安全性的有效方法之一。纤维编织网增强水泥基材料(FRCM)具有优良的力学性能,作为加固材料具有对原结构自重增加较小、几乎不影响建筑物使用功能、施工便捷以及与砌体材料协同受力性好等优点,且可以较好地应用于砌体古建筑的加固修复,在砌体结构加固领域具有广泛的应用前景。基于近年来国内外已开展的研究工作,主要从FRCM与砌体界面黏结性能、FRCM加固砌体构件/结构力学性能两个方面系统介绍相关的研究进展,并由此提出一些可以继续深入研究的问题。     

复掺矿物掺合料对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料弯曲性能的影响

粉煤灰已经成为PVA纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)实现准应变-硬化和多缝开裂的重要组分。但是高掺量粉煤灰PVA-FRCC具有基体早期强度过低的缺点,很难实现工程上的应用。在前人研究的基础上,研究基体早期强度高且韧性好的PVA-FRCC。采用四点弯曲、抗压强度和抗折强度试验方法研究了复掺粉煤灰和矿渣PVA-FRCC的抗弯性能和基体强度。结果表明,复掺粉煤灰和矿渣能够显著改善PVA-FRCC的基体强度,特别是早期强度。复掺粉煤灰和矿渣PVA-FRCC都有较好的弯曲挠度和韧性,28 d弯曲挠度不低于20 mm。     

玄武岩纤维增强水泥基材料的物理力学性能试验研究

玄武岩纤维是一种新型的环保型无机纤维材料。通过对比试验研究了玄武岩纤维对水泥基材料物理力学性能的增强效果。得到玄武岩纤维能在一定程度上提高水泥基材料的抗折和抗压强度,如玄武岩纤维掺量为1.2 kg/m3时其抗折强度和抗压强度相对不掺玄武岩纤维的分别提高了1.6%和6.0%。试验进一步探讨了硅灰和减水剂在改善玄武岩纤维增强水泥基材料物理性能方面的效果。添加一定量的硅灰,促进材料的密实度,弥补玄武岩纤维会增大材料孔隙率的不利影响。在水灰比不变的情况下,添加一定量的减水剂,能改善了拌合物的流动性。     

学术价值与实用价值并重——评《新型纤维增强水泥基复合材料》

水泥基材料是近现代使用最广泛的建筑材料，其研究、开发和应用的过程主要遵循的是复合化的技术路线。自20世纪纤维增强水泥基复合材料诞生以来，已日益引起国内外材料界和工程界的广泛关注．大量研究报告、学术专著相继问世。其中，沈荣熹、崔琪、李明海著的《新型纤维增强水泥基复合材料》一书学术价值与实用价值并重，可读性、可参考性、可实践性和指导性均较强。该书由国家科学技术学术著作出版基金资助．中国建材工业出版社正式组织出版。纵观全书。具有如下特点：     

聚丙烯腈(腈纶)纤维对提高水泥基材料抗裂性能的研究

本文就聚丙烯腈纤维对水泥砂浆／混凝土的抗裂性能提高作用进行了研究，并从各个角度对聚丙烯腈(腈纶)纤维提高砂浆／混凝土的阻裂能力的机理进行了分析。研究结果显示聚丙烯腈纤维在提高水泥基材料抗裂性能方面的作用显著．并具有广阔的应用前景。     

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。     

聚丙烯纤维水泥基复合材料物理力学性能研究(Ⅱ)——力学性能

研究了采用不同工艺制作的３种几何形态的聚丙烯纤维在不同掺量情况下对水泥基材料学性能的影响,结果表明：⑴当掺量ψｆ≤１．０％时,拉丝ＰＰ纤维和膜裂ⅠＰＰ纤维虽然不能提高混凝土的强度,但却能大幅度提高混凝土的抗弯韧性;⑵低掺量（ψｆ＝０．０５％）时,膜裂ⅡＰＰ纤维对混凝土的力学性能无不良影响,并可使砂浆抗冲强度、混凝土抗弯韧性指数明显提高。另外,还分析了聚丙烯纤维对混凝土力学性能的作用机理。     

氧化石墨烯改性纤维增强水泥基材料的拉伸性能

为了提高聚乙烯醇（PVA）纤维增强水泥基材料的力学性能,将氧化石墨烯（GO）引入PVA纤维增强水泥基材料中,探究GO掺量在0%~0.05%范围内对材料单轴拉伸性能的影响.结果表明：掺入适量的GO能够有效提高材料的单轴拉伸性能,当GO掺量为0.01%时,28 d时材料的初裂拉伸强度、极限拉伸强度和极限拉伸应变均达到最大值,与未掺GO的对照组相比分别提高了26.97%、31.28%、23.25%;适量的GO可以优化孔隙结构,减少材料内部缺陷,促进水化产物的生成,使微观结构致密化,增强纤维和基体间的界面结合力,从而改善PVA纤维增强水泥基材料的宏观性能.     

丙烯酸乳液改性麦秸纤维及其对水泥基材料性能的影响

采用3种丙烯酸聚合物乳液（纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液）对麦秸纤维进行了改性处理,对比分析了未改性和改性麦秸纤维的吸水率、润湿性、抗拉强度,并进行了微观分析。在此基础上,研究了改性麦秸纤维对水泥基材料力学性能的影响。结果表明：与未改性麦秸纤维相比,3种改性麦秸纤维的吸水率均降低,疏水性和抗拉强度均提高;与纯丙乳液和苯丙乳液改性麦秸纤维相比,硅丙乳液改性麦秸纤维的吸水率最低,疏水性和抗拉强度最高;与未改性麦秸纤维增强水泥基材料相比,3种改性麦秸纤维增强水泥基材料的抗压、抗折强度提高,韧性增强,其中,硅丙乳液改性麦秸纤维对水泥基材料的增强、增韧作用相对最好。     

预处理椰壳纤维对水泥基材料性能的影响研究

采用碱溶液浸泡和煮沸对椰壳纤维进行预处理,研究了处理时长对椰壳纤维吸水率、表面形貌、拉伸强度、弹性模量和表面静摩擦力的影响,并将预处理椰壳纤维掺入到水泥基材料中,研究了预处理椰壳纤维对水泥基材料拉伸性能和弯曲性能的影响.结果表明:与未处理椰壳纤维相比,煮沸处理2h或碱处理5h后,椰壳纤维的吸水率分别降低了40.25％、...     

环保型高效水泥基材料

我国国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要将建筑业与建材工业列为支柱产业,并指出建材工业应以调整结构、节能、节地、节水、减少污染为重点,大力增加优质产品,发展商品混凝土,积极利用工业废渣等方针。水泥与以水泥为基材的水泥基材料是近代最大宗的人造建材。由于与其他建材（如钢铁、合金、塑料、木材等）比较,具有节能、成本低、来源广、耐久、应用方便等特点,需求量增长迅     

纤维增强MDF水泥材料的研究

本文采用正交试验优选了钢纤维，中碱玻璃纤维，碳纤维和聚丙烯纤维增强ＭＤＦ水泥材料的制备工艺参数，研究了碳纤维表面改性对其增强效果的影响。结果表明：采用纤维增强能够提高ＭＤＦ水泥的抗弯强度，断裂韧性和耐水性能；对碳纤维的表面改性有效提高它对ＭＤＦ水泥的增强效果；在几种纤维中，钢纤维对提高ＭＤＦ水泥的抗弯强度和断裂韧性的作用最大，中碱玻璃纤维和表面经氧化＋偶联处理的碳纤维对改善ＭＤＦ水泥的耐水性最显著     

纤维桥接裂缝过程与分布对水泥基材料弯曲性能影响

对3类不同粉煤灰掺量下形成的聚乙烯醇(PVA)纤维水泥基材料,通过三点弯曲试验测试,研究了PVA纤维水泥基材料的弯曲性能;通过对PVA纤维水泥基材料断裂面处纤维表面、纤维嵌入端和纤维拉断或拔出端的扫描电镜影像分析,研究了PVA纤维-(水泥)基体界面微观结构,揭示了PVA纤维桥接裂缝过程;通过PVA纤维水泥基材料样本抛光表面的荧光影像,量化测定了PVA纤维在基体中的分布.结果表明:掺入粉煤灰后PVA纤维对水泥基材料增强增韧作用增加,高掺量下效果更显著;掺入粉煤灰后裂缝处PVA纤维的桥接应力和纤维-基体界面黏结力降低,随着裂缝的扩展,PVA纤维由短距离滑动转变为长距离滑动,纤维桥接裂缝的效率提高,增强增韧的作用增加;掺入粉煤灰后基体结构更加均匀,PVA纤维分布系数增大,PVA纤维对水泥基材料的增强增韧作用提高.     

聚合物改性水泥基路面材料的研究概况

沥青混凝土和水泥混凝土是目前广泛应用的两种路面材料,但在公路隧道内特殊的环境和使用条件下,其应用受到限制。聚合物改性水泥基材料是一种利用聚合物对水泥混凝土等进行增强改性的新型路面材料,具有低弹性模量、高韧性、良好的工作性和优良的耐久性,特别适用于公路隧道路面建设发展的需要。