纤维增强水泥基复合材料自愈合性能研究进展

纤维增强水泥基复合材料(FRCC)具有饱和多缝开裂特性及自愈合性能,其细而密的微裂纹有利于促进FRCC产生自愈合行为,降低结构维护成本,提高结构耐久性。本文归纳了FRCC自愈合机理,介绍了FRCC自愈合性能的研究现状,讨论了FRCC自愈合性能提升的对策,并对未来FRCC自愈合性能的研究进行了展望。本文研究成果可为FRCC自愈合性能在实际工程的应用提供一定的借鉴与参考。     

铝酸盐水泥对石膏基复合材料的性能影响研究

研究了铝酸盐水泥(AC)对建筑石膏工作性能、力学性能和耐水性能的影响。结果表明,铝酸盐水泥加入到石膏材料中,降低了标准稠度需水量和浆体黏度,提高了力学性能(抗压强度、抗折强度),增大了密度和耐水性能。SEM分析表明,铝酸盐水泥的加入降低了孔隙率,使晶体网络结构更加紧密,提高了硬化体的体积密度、力学性能和软化系数。     

磷石膏基抹灰石膏性能研究

以云南磷肥企业副产物磷石膏为原料,经高温烧结制得β-磷石膏,再添加化工原料来改善砂浆性能。应用SEM分析磷石膏硬化体的微观形貌。对柠檬酸、SG-12的缓凝效果、强度影响和缓凝机理进行了讨论。对不同减水剂的减水效果、强度影响和减水机理进行了讨论。将优化配比应用于4家磷肥企业磷石膏固废,2 h抗折、抗压强度平均达到2.49 MPa、5.61 MPa,产品性能优于国家标准,普适性强,为磷石膏开发利用提供了技术支持。     

纤维增强铝基复合材料凝固过程数值模拟研究

根据金属凝固过程中的守恒定律和传输原理,建立纤维增强铝基复合材料的凝固模型。利用所建立的模型,对Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ合金复合材料的凝固过程进行数值模拟,研究复合材料凝固时溶质传输和分布及其对纤维／基体界面的影响,模拟结果与实验结果吻合较好。     

纤维增强铝合金复合材料界面偏析研究

利用挤压铸造制备了纤维增强铝合金复合材料 ,研究了复合材料的界面偏析。研究结果表明 ,在复合材料的凝固末期 ,由于选择结晶 ,剩余液相中的溶质变化导致基体合金类型的改变 ,最终产生界面偏析。偏析对材料的组织结构和性能的影响可能是双重的。     

水镁石纤维对模型石膏性能影响的研究

本文针对湖北荆门某石膏矿生产的半水石膏进行了水镁石纤维的添加试验研究,分别研究了水镁石纤维的添加对模型石膏的水膏比、初终凝时间以及抗折强度和吸水率的影响,找出添加含量对石膏制品强度等相关性能影响的规律,并确定使模型石膏强度等相关性能最好的纤维添加量.     

聚丙烯纤维增强半水磷石膏人工土壤的研究

以天然土壤为骨架,β半水磷石膏为胶凝材料,掺入粉煤灰和泥炭土制备人工土壤。研究了聚丙烯纤维长度、掺量对人工土壤强度、收缩率及抗冲刷性能的影响。结果表明:聚丙烯纤维长度和掺量对人工土壤强度、收缩率和侵蚀系数有一定影响。当聚丙烯纤维长度为12 mm时,抗折、抗压强度最大,侵蚀模数和收缩率最小。当纤维长度为12 mm时,随着纤维掺量的增加,人工土壤14 d、28 d和绝干抗折、抗压强度先增后减,侵蚀模数先减后增,收缩率先降后升。当聚丙烯纤维掺量为0.3%时,人工土壤抗折、抗压强度最大,侵蚀模数和收缩率最小。     

磷石膏基胶结材固结原状磷石膏充填性能研究

以水泥和磷石膏基胶结材分别作为胶凝材料,以原状磷石膏为骨料,研究不同胶砂比和质量分数下材料的流动度、泌水率、浸出特性和抗压强度,确定磷石膏基水硬性胶结充填材料最优配比,并通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析充填材料硬化机理。结果表明,最优配比下磷石膏基胶结材充填材料28 d抗压强度是水泥固结充填材料的1.1倍;磷石膏基胶结材28 d浸出液中氟质量浓度为4.8 mg/L,满足GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准;磷质量浓度28 d时为0.04 mg/L,满足GB 3838-2002《地表水质量标准》Ⅱ类水质标准;磷石膏基胶结材充填体浸出液pH为9.8,远低于水泥固化充填体浸出液的pH。研究结果为磷石膏在矿井充填中应用提供了技术支撑。     

高硅氧纤维布增强磷酸铬铝复合材料的性能研究

以磷酸铬铝( PCA)为胶粘剂,氧化锌为固化剂,Al2O3、Cr2O3、SiO2、SiC为填料制备基体材料,以高硅氧纤维布为增强材料,通过热压成型制备磷酸铬铝复合材料.考察了不同填料的加入对复合材料力学性能、介电性能和吸潮率的影响,A12O3填料的加入量及Al2O3填料粒径对复合材料力学性能的影响.结果表明:以Al2O3为填料时,复合材料的力学性能和介电性能最佳,吸潮率最小;当Al2O3填料的加入量为35％时,复合材料的力学性能最好,其拉伸强度为89.1 MPa,弯曲强度为125.1MPa;加入填料的粒度越小,复合材料的力学性能相对越好.     

改性甘蔗纤维增强不饱和聚酯复合材料的制备与性能

制备了NaOH和丙烯酸改性甘蔗纤维,将其与热塑性聚氨酯(TPU)复合,对不饱和聚酯(UPR)进行增强改性.采用热重分析(TGA)方法进行表征,用扫描电镜观察了复合材料冲击断面的形貌,并测试了复合材料的力学性能.结果表明,加入适量改性甘蔗纤维提高了UPR复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热稳定性,但降低了冲击强度;TPU的加入大幅度提高了复合材料的冲击强度,但降低了拉伸强度、弯曲强度和热稳定性.当改性甘蔗纤维与TPU并用时,对UPR起到很好的增强和增韧效果.SEM揭示,TPU进一步提高了改性甘蔗纤维与UPR之间的粘结.     

纤维对超轻质水泥基复合材料抗弯性能的影响

超轻质水泥基复合材料(ULCC)是一种新型复合材料。通过对超轻质水泥基复合材料抗弯性能的试验研究,分析了掺入不同体积含量(0.5%,1.0%)的聚乙烯醇(PVA)纤维和钢纤维(ST)对其抗弯性能的影响。结果表明,在掺入同种纤维的情况下,1.0%体积掺量纤维掺入时,极限弯拉强度和试件吸收能量的能力都有明显的提高;在掺入同样体积掺量纤维的情况下,掺入PVA纤维时的极限弯拉强度要小于掺入钢纤维时的极限弯拉强度;1.0%体积掺量PVA纤维的掺入可以更好的提高水泥基体的抗弯抗韧性能;在保证荷载降低到同样水平的条件下,钢纤维的掺入可以在一定程度上加大试件的最终跨中挠度,掺入1.0%体积掺量纤维时,掺入钢纤维时的最终跨中挠度值要比掺入PVA纤维时高534.86%。     

高温改性磷石膏基水泥砂浆强度性能研究

采用高温改性磷石膏(HPG)部分取代水泥,通过单因素试验,研究HPG掺量、细度、矿粉掺量、生石灰掺量、硅灰掺量等因素对砂浆抗压强度的影响.结果表明,HPG水泥砂浆抗压强度与HPG掺量呈负相关;HPG细度对砂浆后期强度影响明显,细度越小,抗压强度越高,HPG较优细度为0.15 mm;掺入矿粉降低了HPG基水泥砂浆早期强度...     

磷石膏基复合充填材料力学性能试验研究

针对黄麦岭露天转地下充填开采为背景,对该矿的磷石膏复合充填体进行室内单轴抗压强度正交试验,研究不同的料浆质量浓度、磷石膏、粉煤灰、水泥的含量及拌合水p H值等5个因素对充填材料力学性能的影响。对不同配比的复合充填体在分别养护7 d、14 d和28 d后的单轴抗压强度进行测试,同时研究各组配比的坍塌度和泌水率,通过DPS和MATLAB优化工具箱对试验数据进行多元回归分析,最终得到了复合充填材料的优化配比,研究结果表明:当质量浓度为77%、拌合水p H值为12.9,磷石膏、粉煤灰、水泥在比值为5∶12∶3时充填体强度为4.87MPa,坍塌度为208.82 mm。对优化配比进行了试验验证,表明28 d的充填体强度为5.13 MPa,对应坍塌度为196mm。该成果为黄麦岭矿利用磷石膏和粉煤灰提供了理论依据。     

氟石膏基材料胶凝性能和浸出毒性

利用矿渣和少量熟料对氟石膏进行改性,制备出一种高氟石膏掺量的氟石膏基水硬性胶凝材料,研究了氟石膏基水硬性胶凝材料胶凝性能和胶砂块浸出液毒性,并通过XRD、FT-IR和SEM对净浆试件进行微观分析。结果表明:氟石膏含量60%~70%、矿渣含量25%~35%和熟料含量5%并外掺1%K_2SO_4混合而成胶凝材料,性能好并具有低浸出毒性,其3 d和28 d胶砂抗折抗压强度均达到GB 175-2007中复合硅酸盐水泥32.5级水泥强度指标,软化系数始终保持在0.80以上,胶砂块浸出液氟离子浓度和pH值均较低,密实的微观结构体是胶砂块浸出毒性低主要原因。     

短切聚丙烯纤维增强磷建筑石膏强度影响研究

本试验研究了短切聚丙烯纤维的长度、掺量对磷建筑石膏的扩展度、吸水率、绝干抗折强度、绝干抗压强度的影响。通过origin软件对抗折强度、抗压强度数据进行非线性回归分析,得到回归方程和最佳掺量,并进行试验验证。分析了短切聚丙烯纤维对磷建筑石膏强度的影响机理。结果表明:长度为9 mm的短切聚丙烯纤维对磷建筑石膏的增强效果最佳;9 mm短切聚丙烯纤维掺量在1.38%~1.5%时,磷建筑石膏的绝干抗折强度可以达到8.88~8.98 MPa,相较于空白组提高了37.5%~39.0%;9 mm短切聚丙烯纤维掺量在1.47%~1.5%时,磷建筑石膏的绝干抗压强度可以达到26.16~26.52 MPa,相较于空白组提高48.4%~50.4%。     

PVA纤维增强铁尾矿砂混凝土的3D打印力学性能研究

为研究PVA纤维掺量为 0%、0.25%、0.5%、0.75%、1%的铁尾 矿砂混凝土的3D打印力学性能,基于灰 色预测模型分析其流动度和打印高度对抗压强度和抗弯强度的影响大小。 结果表明:3D 打印 PVA 纤维增强铁尾矿 砂混凝土的流动度范围在 159~ 176 mm 内;PVA纤维掺量为 0.5%时,混 凝土流动度最小;PVA 纤维掺量为 1%时,混 凝土流动度最大;其打印模型总高度随水胶比的增大而增大,随 PVA 纤维掺 量的增加而减小;PVA 纤维掺量一定时, 3D打印PVA纤维增强铁尾矿砂混凝土随水胶比的增大,抗压强度逐渐降低 ,但在一定的水胶比下,抗压强度随 PVA 纤维掺量的增加呈现显著降低趋势;3D打印试件的抗弯强度随水胶比的增 大而减小,并随纤维掺量的增大而变化; 3D打印试件的流动度对抗弯强度的影响大,3D打印试件的打印高度对抗压 强度的影响大。     

无机纤维对纤维石膏保温板某些性能的影响

无机纤维（即硅酸铝纤维和玻璃纤维）的含量、长度及成纤工艺等,对纤维石膏保温板的力学强度、导热系数均产生不同程度的影响。在一定场合下,亦可用硅酸铝纤维代替玻璃纤维。     

纤维增韧补强磷石膏基胶凝材料

在磷石膏-矿渣基胶凝材料中加入纤维对胶凝材料增韧补强.用不同龄期样品的抗冲击功、抗折强度、抗压强度、孔隙率和受压样品外貌及断口形貌分析等表征纤维对胶凝材料的增韧补强效果.结果表明:BF型化纤可显著对磷石膏基胶凝材料增韧,BM型玻纤可显著对磷石膏基胶凝材料补强.在20℃(湿度大于90％)条件下,BF型化纤掺量为0.7％时,样品28 d的抗冲击功和抗折强度分别较净浆提高了389.5％和50.4％;BM型玻纤掺量在1.0％时28d抗压强度较同龄期的净浆提高了10.4％;BF型化纤穿插于硬化体内部,具有桥联搭接作用;BM型玻纤降低孔隙率.     

ZrO2增强铝基复合材料的半固态组织与性能分析

利用半圆态成形技术制备氧化锆颗粒增强的铝基复合材料非树枝晶坯料并压铸成试件，对试件的组织和性能进行分析探讨。结果表明，复合材料的抗拉强度随氧化错含量的增加先增后减，延伸率随氧化错含量的增加而降低。     

储能磷建筑石膏基的制备与性能研究

将石蜡/膨胀蛭石集料掺入磷建筑石膏基质中制备储能磷建筑石膏基材料.在石蜡/膨胀蛭石集料制备过程中,相变石蜡侵入多孔膨胀蛭石,集料暴露于烘箱中恒温(50℃)加热,渗出多余相变石蜡,直到保留稳定的量(66.7%).采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)仪、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪和热重分析(TGA)...