稻草纤维水泥基复合材料力学性能试验研究

将稻草纤维掺入量定为0、2.5%、5%、7.5%、10%,并将稻草纤维分成丝状和粉末状,研究了不同形状、不同掺量的稻草纤维水泥基复合材料的力学性能。结果表明,随着丝状和粉末状纤维的加入,试件的抗压强度和抗折强度总体呈降低趋势,但抗冲击性能得到了明显的提升;随着稻草纤维掺量的增加,丝状水泥基复合材料的抗冲击性能增强会稳定在一个范围内,而粉末状水泥基复合材料的抗冲击性能会逐步增高并在掺量为10%时达到最佳。     

稻草增强水泥基复合材料的研究

研究了不同水泥、不同添加剂的稻草水泥复合体系的水化温度与时间的关系。结果表明,早强硅酸盐水泥更适合进行稻草增强水泥基复合材料的生产,且添加CaCl2可促进水泥的水化。稻草掺量对复合材料的性能影响表明,当稻草量为15%时材料综合性能较好,同时复合材料的扫描电镜照片表明,稻草与水泥粘结程度较好,起到了增强混凝土的作用。     

PVA纤维水泥基复合材料抗折试验研究与模型分析

PVA纤维水泥基复合材料有着显著阻裂能力和拉伸性能,开展了PVA纤维水泥基材料抗折性能的研究。包括PVA纤维水泥基复合材料试件抗折性能试验、其破坏形态与承载力分析、建立与分析了在PVA纤维水泥基复合试件下的拱模型理论、提出新的承载力计算方法。研究得出：PVA纤维水泥基复合材料试件在纤维体积掺量为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%时,抗折承载力随着纤维掺量的增加而增加,抗折性能得到显著提升;根据PVA纤维水泥基复合材料试件的不同受力阶段,分3种情况建立平衡方程,为计算抗折承载力提供了依据;建立了拱模型在PVA纤维水泥基复合材料试件下的抗折承载力计算理论,得到抗折承载力计算结果与试验值较为接近。     

稻草纤维改性后的性质及对水泥胶砂性能影响的研究

为获得稻草纤维复合水泥基材料较好的力学性能,本文采用碱处理和碱-乳液法两种方法对稻草纤维进行改性,并通过红外光谱、扫描电镜和吸水率实验对改性前后的稻草纤维进行了表征与测试。将改性后的稻草纤维进一步应用到水泥基体中发现,掺有不同稻草纤维的水泥胶砂强度大小依次为:碱-乳液法改性稻草纤维碱处理稻草纤维未改性稻草纤维,经碱-乳液法改性后的稻草纤维水泥胶砂强度在养护龄期为28d时,抗折强度和抗压强度分别达到12.6MPa和53.3MPa。     

超高性能水泥基复合材料三点弯曲梁断裂韧度的试验测定及影响规律

研究超高性能水泥基复合材料的双K断裂参数,针对水泥基纤维复合材料和水泥基体两种不同材料设计了不同强度等级、不同尺寸以及不同初始缝高比的14组试件,进行3点弯曲梁断裂试验,测定其起裂荷载,并以此计算得到了起裂韧度的控制值;通过测定最大荷载及对应的裂缝张开位移计算失稳断裂韧度。结果表明,两种材料试件的起裂韧度和失稳韧度都随试件抗压强度的增大而增大;随初始缝高比的减小,水泥基纤维复合材料试件的起裂韧度和失稳韧度都明显增大,而水泥基体试件的起裂(失稳)断裂韧度增大不明显;尺寸效应均比较明显,试件尺寸的增大,水泥基纤维复合材料的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度增大较为明显,而水泥基体试件呈现一定的离散型。     

轻质稻草秸秆纤维水泥基实心砖的性能试验研究

利用农作物稻草秸秆材料与水泥制备出综合性能良好的稻草秸秆纤维水泥基实心砖(Rice straw fiber-cementitious solid brick,RSFCB),分析了实心砖的力学性能,并将其与按C30配合比生产的普通混凝土实心砖(General soild concrete brick,GCB)的力学性能和物理性能进行对比,结果表明,试验研制的稻草秸秆水泥基砖满足非承重墙墙体材料的强度要求,且具有轻质、保温隔热、绿色环保的特点,为稻草秸秆的应用提供了新的方向。     

纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料抗冻性能

为研究纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料的抗冻性能,通过快冻法试验测得了各组试件经冻融循环后的相对动弹性模量,对单掺PVA纤维与复掺纳米粒子和PVA纤维水泥基复合材料的抗冻性能进行了对比,探讨了纳米SiO_2与PVA纤维对水泥基复合材料抗冻性能的影响。结果表明:在一定掺量范围内掺加PVA纤维可以提高水泥基复合材料的抗冻性能,但过大掺量(0.9%)的PVA纤维会对水泥基复合材料的抗冻性产生不利影响;在PVA纤维水泥基复合材料中掺入纳米SiO_2可以明显提高其抗冻性能,在本文试验纳米SiO_2掺量范围内,其抗冻性随着纳米SiO_2掺量的增加不断增强;在掺加2%纳米SiO_2的水泥基复合材料中掺加一定掺量(0.9%)的PVA纤维可以提高水泥基复合材料的抗冻性。     

碱化稻草纤维对尾砂充填体力学性能的影响

将经过浓度为4%的Na OH溶液碱化处理过的稻草纤维作为加筋材料用于尾砂充填体试件的制备,研究了灰砂比、碱化稻草纤维的长度和掺量对尾砂充填体试件抗压强度的影响,并借助扫描电镜（SEM）从微观角度分析了碱化稻草纤维的作用机理。结果表明：随着碱化稻草纤维掺量的增加,试件的抗压强度下降;随着碱化稻草纤维长度的增加,试件的抗压强度先增大后减小;未碱化稻草纤维对试件抗压强度的降低程度显著大于碱化稻草纤维;随着灰砂比的减小,试件的抗压强度降低。     

超韧水泥基复合材料力学性能试验研究

本文进行了普通混凝土和超韧水泥基复合材料抗压强度对比实验,实验结果表明纤维掺入虽然对强度提高不明显,但是显著改变其破坏形态。同时对两种不同掺量的国产纤维增强水泥基复合材料进行四点抗弯实验,试件尺寸为400mm×100mm×15mm,结果表明纤维掺量为2%的聚丙烯纤维增强水泥基复合材料韧性最好,其跨中位移达到35.6mm。     

复合SMA纤维增韧高性能水泥基材料的弯曲与疲劳性能研究

文章以砂浆为基体材料,将短切形状记忆合金纤维和钢纤维掺入到砂浆中制备得复合SMA纤维增韧高性能水泥基材料。研究纤维的种类和掺量、长径比对纤维增韧水泥基材料试件的弯曲、疲劳等力学性能的影响规律。实验结果表明：采用SMA纤维与钢纤维复合掺入能够明显改善水泥基材料的弯曲和疲劳性能。随着混杂纤维体积掺量的增加,试件的抗弯承载力提高,当混杂纤维体积掺量为1%时,韧性可提高6-9倍;当混杂体积掺量为2%时,试件的疲劳寿命提高2.3倍。