混杂钢纤维对钢纤维–超高性能混凝土界面黏结性能的影响

通过单根钢纤维拉拔试验,研究了2种钢纤维(平直型和端钩型钢纤维)在混杂钢纤维超高性能混凝土(UHPC)中的黏结性能。基于实测钢纤维拉拔荷载–位移曲线,分析了钢纤维混杂配比、钢纤维体积掺量对钢纤维–UHPC基体界面黏结性能的影响,以及钢纤维–UHPC基体界面黏结性能与UHPC抗压强度的关系,阐明了钢纤维在混杂钢纤维UHPC中的拔出过程,并建立了平直型和端钩型钢纤维拔出过程的黏结–滑移模型。指出UHPC基体内平直型和端钩型钢纤维体积掺量均为1%(体积分数)时,钢纤维混杂对钢纤维–UHPC基体界面黏结性能的增强效果最佳。     

超高性能混凝土-石材界面黏结性能试验研究

超高性能混凝土(UHPC)加固修复既有石结构中,UHPC与石材之间优异的黏结性能是保证加固效果的关键。因此,为探究UHPC-石材界面的黏结性能,通过劈裂抗拉试验和双L型剪切试验,考察不同界面处理方式对UHPC-石材界面黏结性能的影响。结果表明,UHPC-石材界面破坏模式主要分为三种,其中发生模式C破坏(石材UHPC破坏)时界面黏结强度最大。界面键槽处理方式能显著提高UHPC-石材界面黏结强度、界面剪切刚度,且在改变破坏形态的同时有效提升试件的延性,当键槽深度为20 mm时,试件表现出较好的界面黏结性能。另外,试件剪切荷载-位移曲线包含滑移前阶段和滑移后阶段,凿毛试件在滑移后阶段没有经历塑性变形。相同界面处理方式下,UHPC-石材的界面抗剪强度与界面劈裂抗拉强度呈正相关关系。     

超高性能纤维增强混凝土中钢纤维拔出行为研究

自行研发的纤维定位装置可较为精准地控制钢纤维的空间位置,基于此,研究了钢纤维埋置深度、直径和埋置角度对超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)中钢纤维拔出行为的影响。结果表明：随着钢纤维埋置深度增加,钢纤维最大拔出力、拔出功、最大拔出应力及钢纤维强度利用率均呈不断提高的趋势,而最大平均黏结强度却呈减小的趋势;随着钢纤维直径增加,钢纤维最大拔出力、拔出功和最大平均黏结强度相应增加,而钢纤维强度利用率和最大拔出应力均减小;随着钢纤维埋置角度增大,钢纤维最大拔出力和拔出功呈先上升后下降的趋势,分别在埋置角度为45°和30°时达到最大,而埋置角度为75°时,试件破坏模式表现为钢纤维拉断失效。     

玄武岩纤维增强塑料筋混凝土黏结性能的梁式试验研究

设计制作了14个玄武岩纤维增强塑料筋（BFRP筋）混凝土梁式试件和2个钢筋混凝土梁式试件,通过梁式试验分析了影响BFRP筋混凝土黏结性能的主要因素。结果表明,（1）BFRP筋的受力过程可分为微滑移段、正常滑移段、加速滑移段和下降段;（2）当BFRP筋的锚固长度相同时,随着混凝土强度的提高,黏结强度随之增大;（3）当混凝土强度相同时,随着BFRP筋锚固长度的增加,黏结强度明显减小,并且试件的破坏模式也发生了改变;（4）BFRP筋直径的大小对黏结强度的影响不明显;（5）当筋直径、锚固长度和混凝土强度相同时,BFRP筋混凝土的黏结强度与钢筋混凝土基本相当;（6）BFRP筋的外形对BFRP筋混凝土的黏结性能有着较大的影响。     

基于劈裂试验的新旧路面拼接界面黏结性能研究

考虑到新旧面层拼接界面黏结性能对路面受力特征及防水效果的重要影响,室内采用不同强度的沥青混合料模拟路面拼接,通过劈裂试验分析黏结材料涂刷量、温度及水环境等因素对拼接界面黏结性能的影响规律。结果表明：新旧面层拼接界面处的黏结性能与黏结材料类型及用量密切相关,黏结材料涂刷量为0.50 kg/m²时,跨缝芯样的抗拉强度值相对最大。不同环境下拼接界面处涂刷热沥青的方案其黏结性能优于乳化沥青,但二者的性能易受温度和水作用下的影响。拼接界面处采用坑槽界面修补剂的方案,其拼接界面具有较好的黏结性能和抗高温、抗水损害能力。研究成果可为新旧面层的拼接施工提供技术指导。     

硅灰掺量对预制混凝土界面黏结性能影响研究

为提高砂浆垫层与预制混凝土墩柱、承台界面间的黏结性能,在连接处涂刷一层界面剂,采用水泥净浆为基准,以不同硅灰掺量为变量,研究硅灰掺量对预制混凝土界面黏结性能的影响,通过实验分别测试了抗折强度、抗压强度、劈拉强度及剪切强度。结果表明,从力学性能上看,同一龄期下,抗折及抗压强度均随着硅灰掺量的增加呈现先提升后下降的趋势,硅灰掺量为8%时的抗折与抗压强度值最大,分别为9.5,63.6 MPa,表现为力学性能最好;从黏结性能上看,劈拉及剪切强度均随着硅灰掺量的增加出现先增加后减小的现象,掺量为8%时,28 d强度值分别为1.7 MPa和1.65 MPa,黏结性能最优,28 d强度增长率较7 d分别提高了40%和65%。综合分析力学性能和黏结性能,得出硅灰掺量为8%时,界面黏结效果最优。     

PE/PVC共混物与PE界面黏结性能研究

为改善聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)界面黏结性能,制备了一系列PE/PVC共混物及其与PE的黏结材料,探究了原料比例和成型温度对(PE/PVC)/PE界面黏结性能的影响。结果表明,PE/PVC共混物为不相容体系。共混物中随着PE含量升高,体系拉伸强度增大,断裂伸长率升高。(PE/PVC)/PE材料中,随着PE/PVC共混物中PVC含量升高,PE/PVC与PE的界面黏结强度先升高后降低。成型温度升高,界面黏结性能提高。在PE/PVC比例为60/40、黏结温度为100℃时,PE/PVC共混物与PE的界面黏结强度最大,可与共混物拉伸强度接近。     

松香树脂对天然橡胶/聚酯纤维复合材料界面黏结性能的影响

研究了松香树脂对天然橡胶硫化性能、交联密度以及天然橡胶/聚酯纤维复合材料界面黏结性能的影响,阐述了松香树脂改善天然橡胶/聚酯纤维复合材料界面黏结强度的机理。结果表明,向天然橡胶中加入松香树脂可以延长其焦烧时间和提高交联密度;加入松香树脂可以明显改善天然橡胶/聚酯纤维复合材料的黏结强度,当松香树脂用量为3份时,复合材料的黏结强度达到最佳值。     

不同龄期钢纤维增强水泥砂浆纤维拉拔试验与模拟研究

钢纤维增强水泥基复合材料作为一种多相复合材料,其增强增韧效果的发挥依赖于钢纤维与基体之间的界面粘结性能.通过开展不同龄期的钢纤维增强水泥基复合材料单根纤维拉拔试验及数值模拟研究,分析了龄期对钢纤维增强水泥砂浆界面粘结性能的影响,建立了不同龄期的单根纤维拉拔细观模型,通过将模拟结果与试验结果进行对比验证模型的有效性.根据...     

BFRP复合水泥板与PUR保温板界面黏结性能研究

随着“双碳”目标的提出,各类新型复合保温模板及一体化复合墙体已成为当前研究热点。本文提出了一种以硬质聚氨酯(PUR)保温板为保温层,玄武岩纤维增强材料(BFRP)复合水泥板为面层的复合保温模板,通过设计的6组试件进行推出剪切试验,研究保温板上开槽类型、深度及数量等因素对面层与保温层界面黏结性能的影响,并引入耗能因子来评价试件耗能能力。结果表明：在保温板上开槽、加深开槽深度、增加开槽数量都可以提升试件的界面黏结强度和韧性。综合对比各工况,在PUR保温板表面开槽可以明显提升试件的界面黏结性能,开横槽试件的界面黏结性能优于开纵槽试件,开井字槽试件表现出最好的界面黏结性能,可使试件界面黏结强度、韧性、耗能能力较不开槽试件分别提升了163%、260%、28.57%,加深开槽深度对于界面黏结性能提升有限,对耗能能力基本没有影响;与开1条横槽相比,开2条横槽可使试件界面黏结性能提升约16%。通过回归分析,建立了界面黏结强度计算公式,与试验结果对比发现计算值与试验值吻合良好。     

钢纤维改性橡胶混凝土与变形钢筋的粘结性能

本试验共设计制作4组钢纤维(钢纤维体积率分别为0%、0.5%、1.0%、1.5%)改性橡胶混凝土粘结试件,采用中心拉拔试验的方法,系统研究了钢纤维体积率的变化对粘结破坏形态、初始粘结强度、极限粘结强度以及粘结滑移曲线的影响规律。研究结果表明:随着钢纤维体积率的增大,与橡胶混凝土相比,初始粘结强度分别提高了5.37%、8.35%、0.89%,极限粘结强度分别提高了9.44%、16.49%、12.91%。适量掺入钢纤维可以显著改善粘结试件的破坏形态。上升段、下降段以及残余段共同组成钢纤维改性橡胶混凝土的粘结滑移曲线,且粘结滑移曲线的饱满程度以及上升段斜率随着钢纤维体积率的增加而增加。基于试验结果,建立了钢纤维改性橡胶混凝土与变形钢筋的粘结滑移本构方程,该方程能为其在结构设计中提供一定的参考。     

表面处理对Kevlar纤维复合材料界面结合强度的影响

为改善芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面结合强度,用化学处理法对Kevlar-29纤维进行表面处理,并用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜等方法对表面接枝进行鉴定,用单丝拔出试验表征芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面结合强度。实验结果表明,纤维经过表面改性后,在单丝断裂强度降低不大的情况下,界面剪切强度显著提高。     

钢纤维复合水泥砂浆的吸波性能研究

为了研究钢纤维在水泥砂浆中的吸收电磁波性能,将长度为15 mm和30 mm的波浪型钢纤维以2％、4％、6％的质量比掺入水泥砂浆中,制成长宽为180 mm×180 mm,厚度分别为10 mm、15 mm、20 mm、25 mm、30 mm的试样;养护3个月以后,采用弓形反射法进行不同厚度试样的反射率测试.结果显示:波浪型钢纤维对水泥砂浆的吸波性能具有明显的改善作用;30 mm长钢纤维掺量为4％时吸波性能最好,在厚度为10～20 mm时,具有多个吸收峰;大于6 dB吸收峰累计带宽都超过10 GHz,最大吸收率为8.5 ～16.5 dB;厚度为30 mm的试样,15 mm长钢纤维掺量为4％时,大于6 dB吸收峰累计带宽超过12 GHz.     

碳纤维表面性能对界面黏结强度的影响浅析

为了解碳纤维表面性能对纤维-树脂界面黏结强度的影响,使用扫描电镜、原子力显微镜与X射线光电子能谱仪(XPS),对国产T-300级碳纤维、台丽TC36S碳纤维、东丽T700S碳纤维的表面进行物理与化学表征,得出:国产碳纤维与TC36S碳纤维表面形貌相近,而T700S表面比较光滑;XPS定量分析技术表明3种碳纤维表面的活性差异较大,碳纤维与树脂的界面黏结强度随纤维粗糙度和表面活性官能团而变化。     

碳纤维与基体树脂粘接性能的测定方法及其评价

本文在论述碳纤维增强塑料中纤维与基体树脂界面粘接性能评价方法的同时,介绍几种国外近来所采用的新方法及其特征。     

层布式钢纤维混凝土力学行为及破坏特性研究

通过力学性能试验,研究了钢纤维体积掺量和长径比对层布式钢纤维混凝土力学性能影响,对比了层布式钢纤维混凝土与素混凝土和钢纤维混凝土的力学性能,结果表明层布式钢纤维混凝土改善了混凝土的力学性能,提高了混凝土的延性和弯曲韧性。     

纤维增强树脂基复合材料界面结合机理研究现状

本文以碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等作为增强材料的纤维增强树脂基复合材料（fiber reinforced Poly-mer,FRP）为例,分析了目前国内外复合材料界面结合机理研究的发展现状及X射线光电子能谱（XPS）技术、红外光谱检测技术（IR）、拉曼光谱检测技术（RAMAN）等主要界面表征手段,并提出了该领域目前尚存在的问题。     

玄武岩纤维增强水泥砂浆的拉破坏试验研究

为了研究玄武岩纤维(BF)增强水泥砂浆在拉应力作用下的变形破坏过程,利用巴西劈裂试验和数字散斑相关方法,研究了BF增强水泥砂浆在拉破坏过程中变形场的演化.结果表明:(1)BF含量相同时,试件的抗拉强度随养护时间的增加先增加后减小;(2)养护时间相同时,抗拉强度随玄武岩含量的增加先增加后减小;(3)当拉应力较小时,试件内部存在局部小变形区;拉应力增加,局部小变形区面积增加,相邻的局部变形区相互合并,形成更大的局部变形区;局部大变形区相互合并形成应变局部化带;最终应变局部化带发展成宏观裂纹;(4)相同养护时间,BF含量小于0.1％时,BF含量增加,应变局部化带的形成位置逐渐向峰值载荷移动;(5)BF提高了水泥砂浆颗粒间的连接强度,使抗拉强度提高;试件破坏时,硅酸盐化合物先破坏,BF后破坏.     

丁羟推进剂/衬层粘接界面材料力学性能研究

比较了目前测试推进剂/衬层粘接界面性能的方法。针对丁羟推进剂/衬层粘接界面,采用国内外关于推进剂与金属材料粘接界面性能的微型拉伸试验方法,设计并开展了微型拉伸试验,得出该推进剂材料在粘接界面处的受影响区域范围及相应的材料性能特征。