钢—碳混合纤维体系对水泥复合材料性能的影响

研究了钢－碳纤维组成的混合体系对不泥基复合材料结构和性能的影响。研究表明,采用通常的工艺过程由于碳纤维的不光分分散而地复合材料结构产生损害,导致复全材料的性能降低。因此,特采用以均匀分散碳纤维为目的的“两阶段”搅拌工艺。纤维分散性的改善,使两种不同的纤维的作用得到发挥,从而显著改善了复合材料的强度和抵抗变形的能力。     

碳/钢混杂纤维水泥基复合材料的性能研究

研究了碳 /钢混杂纤维水泥基复合材料的电性能和力学性能。结果表明 :单一碳纤维水泥基复合材料的体积电阻率在碳纤维用量为 0 .5 %时出现了“渗滤”现象 ,而当碳纤维与钢纤维混杂使用时可使水泥基复合材料的电性能出现明显的混杂效应 ,但是其力学性能并没有明显的混杂增强效应。     

分散工艺对碳纤维水泥基复合材料导电性能的影响

对直接加入、干分散、湿分散和恒温水浴分散等4种不同的碳纤维分散工艺对碳纤维水泥基材料导电性能的影响进行研究.研究结果表明,采用80℃恒温水浴预分散碳纤维,分散效果最好,能够显著提高碳纤维水泥基材料的导电性能.     

无电极电阻率法研究水泥基复合材料的导电机理

采用无电极电阻率法监测了分别掺入碳纤维、钢纤维和碎石骨料的水泥基复合材料在72 h内的电阻率,并用Hymstruc3D建立了微观结构模型分析导电机理。结果表明:水泥浆体的电阻率受电解质液相饱和度、孔隙率及孔结构曲折度的影响。掺入的导电纤维能明显降低水泥基复合材料的电阻率;而掺入骨料时,其电阻率明显增加。水泥基复合材料的导电现象是由水泥浆体中液相离子导电和导电纤维中的电子导电的共同作用所致。水泥基复合材料的电阻率与其导电相的含量密切相关。无电极电阻率法为估算水泥基复合材料中导电相或非导电相的含量提供了新的思路。     

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。     

裂纹对碳纤维水泥基复合材料性能的影响

研究了裂纹对碳纤维水泥基复合材料导电性能和发热效果的影响规律。裂纹对碳纤维水泥基复合材料的电阻(率)有明显影响,裂纹长度越长,电阻增大得越多,电阻增大的幅度与试样原始电阻有关。在输入功率一定的情况下,裂纹长度越长,发热时在混凝土内部造成的温度分布越不均匀,裂纹尖端的温度越高,因此可根据温差的大小大致判断出混凝土中裂纹的长度。     

高性能纤维增强水泥基复合材料的研究

介绍了在高性能蒸养水泥中掺入钢纤维制备出高性能水泥基复合材料的研究对象，研究了水灰比（W／C），砂灰比（S／C），钢纤维掺量对水泥基复合材料性能的影响；并用XRD、SEM分析其微观结构和形貌，试验结果表明，将钢纤维掺入到高性能蒸养水泥中并采用适当的工艺，可制备出抗夺强度达133MPa，抗折强度达24．5MPa的高性能水泥基复合材料。     

钢纤维水泥基复合材料增强作用的理论研究

本文全面考虑了纤维的阻裂作用和复合增强作用，并以损伤力学为基础对钢纤维混凝土材料的受力工作过程进行了研究。不仅推出了初裂温度、极限强度的计算公式，而且还给出了钢纤维混凝土的损伤本构方程。     

钢纤维水泥基复合材料的初裂强度

钢纤维水泥基复合材料初裂强度的计算公式目前尚未统一,很多文献中都直接沿用了短纤维增强延性基体复合材料的计算公式,本文推导了适用于钢纤维混凝土等乱向短纤维增强脆性基体复合材料的初裂强度计算公式。     

几何混杂钢纤维水泥基材料的断裂性能研究

采用不同几何尺度混杂钢纤维增强水泥基材料的断裂性能,结果表明,在纤维体积分数一定的情况下,几何混杂钢纤维对水泥基材料强度和断裂韧性的改善优于单一尺度钢纤维。选用适当混杂比的几何混杂钢纤维增强水泥基体,可制备出断裂性能较好的GHFRCC材料。     

钢渣化学活性组分的提取与胶凝活性评价研究

不同来源转炉钢渣之间的胶凝活性差异较大,为研究开发出对其胶凝活性进行快速评价的方法,采用蒸发-冷凝法对不同来源钢渣中的化学活性组分进行了快速溶出提取试验,研究了其溶出特性与溶出机理,结合钢渣胶凝材料胶砂试验,系统分析了钢渣溶出特性与胶凝材料强度性能之间的关系。研究结果表明,各钢渣化学活性组分的溶出量差异显著,溶出过程符合由固膜扩散控制的收缩未反应核模型特征。钢渣的溶出特性与钢渣胶凝性能之间存在显著的线性关系,利用(CaO+Al2O3)溶出量等评价指标可快速地对不同来源钢渣的胶凝活性作出比较准确的评价。     

碱硅酸反应对水泥基材料力学性能的影响

通过对比活性不同的两种砂制备的砂浆试样在碱硅酸反应中的膨胀率,结合三轴抗压测试研究了碱硅酸反应前后水泥基材料的力学性能变化,分析了碱硅酸反应后材料微观结构演变与力学性能间的关系。结果表明碱惰性砂制备的砂浆试样中骨料周围局部区域形成少量针状凝胶相,由于碱硅酸反应速率较慢且凝胶相较少,因而其膨胀率较小且对水泥基材料力学性能的影响较小。碱活性砂制备的砂浆试样中,骨料周围易生成大量针状凝胶层,且随着碱硅酸反应的进行凝胶相膨胀加剧,促进水泥基材料中骨料周围的水泥浆体中形成大量裂纹,进而明显影响水泥基材料的力学性能。研究表明,三轴抗压测试中,除膨胀率外,极限抗压强度和应变量也可以作为评价水泥基材料碱硅酸反应水平的参量。     

Effects of Water/Binder Ratio on the Properties of Engineered Cementitious Composites

The effects of water/binder ratio (w/b) on the toughness behavior, compressive strength and flexural strength of engineered cementitious composites (ECC) were investigated. The w/b ratios of 0.25, 0.31, 0.33 and 0.37 were selected and the specimens were tested at the ages of 7 d and 28 d. The experimental results showed that there was a corresponding increase in first cracking strength, modulus of rupture, compressive strength and flexural strength with the decrease of w/b. Within the w/b range of 0.25-0.37...     

PVA纤维增强水泥基复合材料的性能试验研究

通过单轴抗压试验、直接拉伸试验、四点弯曲试验、抗折试验对不同配比和不同试件形状的PVA纤维增强水泥基复合材料进行力学性能试验研究,结果表明：加有PVA纤维的水泥基复合材料的抗压强度提高不大,大约是10%,而抗拉强度和抗弯强度则提高很多,且出现了许多细小裂缝,呈现出应变硬化特性,极限拉应变可达1.8%;利用直板型试件做直接拉伸试验比胫型试件做直接拉伸试验的试验结果准确,且易于试验操作.试验结果证实了PVA纤维增强水泥基复合材料具有很好的韧性.     

半干硬性钢纤维陶粒混凝土性能研究

本文系统地研究了半干硬性钢纤维陶粒混凝土的主要力学性能和保温性能，阐明了钢纤维对陶粒混凝土的增强作用及规律，证明了钢纤维陶粒混凝土是一种较理想的承重轻质材料．     

Methods of Modifying the Brittle Behavior of Cementitious Composites

We put forward effective methods of increasing the tensile strain of cementitious composites with 2% PVA fiber and high fly ash content. The test results show that curing condition has a significantly effect on the tensile performance. It is approved that the specimens incorporated appropriate volume fraction rubber powder and lightweight aggregate greatly increase the tensile strain of composites at medium-term age, but indefinitely at long-term age. To a certain extent, EVA can limitedly enhance the tensi...     

乳化沥青对PVA纤维增强水泥基复合材料韧性的影响

为了研究乳化沥青对纤维增强水泥基复合材料韧性的影响,采用乳化沥青制备PVA纤维增强水泥基复合材料,对其强度和韧性性能进行测试,并采用SEM对试件断面微观形貌进行了分析。结果表明,加入乳化沥青以后,复合材料的抗压强度和抗折强度迅速下降,而韧性性能迅速上升;纤维的破坏模式由拉断破坏变成拔出破坏,随之在试件底部出现了多缝开裂;当乳化沥青用量为10%时,试件出现了明显应变硬化现象;当乳化沥青用量过大时,韧性反而下降。此外,结合微观力学原理,对乳化沥青的增韧机理进行了阐述。     

钢渣-矿渣-水泥复合胶凝材料的水化性能和微观形貌

通过测定矿渣和钢渣部分取代水泥构成的钢渣-矿渣-水泥复合胶凝材料(SBC-CCM)的物相组成和80h内的水化热,研究了SBC-CCM试样的微观形貌和水化性能,并用正交试验结果分析了SBC-CCM中钢渣-矿渣的最佳掺量和比例。结果表明:SBC-CCM的水化过程和水化产物的物相组成与硅酸盐水泥的相似,矿渣在水化早期参与反应,钢渣在水化早期呈惰性;SBC-CCM的80h水化放热量和放热速率均低于水泥相应的数值;正交试验结果表明水胶比对SBC-CCM强度的影响最显著,矿渣-钢渣的最佳质量比为2∶1。