钢纤维增强聚合物水泥砂浆PF刚性屋面防水层的韧性试验研究

针对目前国内外普遍存在的屋面防水问题 ,依据聚合物与水泥复合有利于改善材料内部结构密实度以及聚合物和钢纤维能改善材料变形能力的特性 ,提出用钢纤维增强聚合物水泥砂浆作为刚性屋面防水材料的设想 ,通过对钢纤维聚合物水泥砂浆的韧性试验 ,论证了此种材料在技术上是可行的     

钢纤维增强聚合物水泥砂浆刚性屋面防水层的增强机理与微观结构

针对目前国内外普遍存在的屋面防水问题, 根据聚合物与水泥复合有利于改善材料密实度以及聚合物和钢纤维均能改善材料变形能力的特性,提出了用钢纤维增强聚合物水泥砂浆作为刚性屋面防水材料的设想, 采用扫描电镜(SEM)和小角度X衍射法(SAXS)对砂浆进行钢纤维聚合物水泥微观分析, 进而论证了此材料技术上的可行性.     

聚合物胶粉改性硫铝酸盐水泥砂浆

通过与硅酸盐水泥对比,研究聚合物改性硫铝酸盐水泥砂浆的力学性能、柔韧性和干缩性能,并采用扫描电子显微镜观测水泥基聚合物改性材料的形态结构。结果表明：聚合物胶粉硫铝酸盐水泥砂浆的性能较普通水泥砂浆有明显的改善,尤其抗折强度更为突出。聚合物胶粉均能显著降低水泥砂浆的压折比,改善砂浆柔韧性,尤其是改善硫铝酸盐水泥砂浆的效果较明显。由于硫铝酸盐水泥的微膨胀性能,使其砂浆的干缩性能优于硅酸盐水泥砂浆。     

聚合物改性水泥基材料的研究进展

普通混凝土与水泥砂浆具有许多优点,但其抗渗性差,在腐蚀性介质的作用下其使用寿命缩短.加入聚合物是解决这一问题的一种有效途径,并且聚合物能够显著改善水泥材料的性能.论文介绍了用于改性水泥砂浆和水泥混凝土的聚合物的种类,探讨了聚合物水泥基材料的改性机理,介绍了聚合物水泥基材料的应用及存在的问题,并据此对聚合物水泥基材料的研究进行了展望.     

聚合物胶粉对PC和SAC水泥砂浆的改性研究

通过对比性试验,研究了聚合物胶粉对改性硅酸盐水泥砂浆和改性硫铝酸盐水泥砂浆的力学性能和柔韧性的影响,并采用扫描电子显微镜观测了二种水泥基聚合物改性砂浆的形态结构.试验结果表明:试验所用的聚合物胶粉对硫铝酸盐水泥砂浆的性能改善较普通水泥砂浆的性能改善更明显,尤其是抗折强度的影响更为突出:聚合物胶粉能显著降低二种水泥砂浆的压折比,改善砂浆柔韧性,其中改善硫铝酸盐水泥砂浆柔韧性的效果较明显.     

用聚合物水泥砂浆作新老混凝土的胶接材料

聚合物水泥砂浆的抗裂性能和粘接强度明显优于普通水泥砂浆，是新老混凝土界面的理想胶接材料。本文介绍了聚合物乳液对水泥砂浆的改性机理、聚合物水泥砂浆的配比及性能、应用实例和效果。     

定向钢纤维增强水泥基复合材料断裂特性模拟分析

利用钢纤维随机生成算法建立了钢纤维增强水泥基复合材料有限元模型,基于粘聚裂纹模型模拟了定向钢纤维水泥砂浆三点弯曲断裂全过程.将数值模拟得到的荷载-绕度曲线与已有试验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性.研究了砂浆基体不同粘聚律对定向钢纤维水泥砂浆断裂全过程的影响.计算分析了不同尺寸试件模型的断裂全过程,研究了试件尺寸对定向钢纤维水泥砂浆断裂特性的影响.结果表明:本文建立的定向钢纤维水泥砂浆有限元模型的数值结果与试验结果对比较好,粘聚律的变化对断裂全曲线影响较小;随着试件尺寸的增大,定向钢纤维水泥砂浆的名义强度存在一定的尺寸效应,本文建立的细观模型可有效研究钢纤维增强水泥基复合材料的细观断裂机理.     

聚合物改性RPC材料的耐腐蚀性能研究

在简单的工艺条件下,用少量聚合物对活性粉末混凝土进行改性,将改性后和未改性的活性粉末混凝土进行浸水和浸泡盐酸和硫酸盐溶液的试验,测定其抗折和抗压强度的损失率.结果表明,RPC材料虽然强度也可以较高,但耐水性比不上普通水泥砂浆;经过聚合物改性的RPC,可以明显改善其耐水性能;在耐酸腐蚀方面,经与未经聚合物改性的RPC材料都比普通水泥砂浆优良,聚合物改性的RPC材料更为优异,其90 d泡盐酸的强度损失率仅为8%左右;对于10%Na_2SO_4溶液浸泡的RPC及聚合物改性的RPC材料,其抗折强度先升高后降低,聚合物改性RPC材料的耐硫酸盐腐蚀能力得到改善.最后本文用扫描电镜和能谱图对材料的微观结构进行了研究,以解释其抗侵蚀机理.     

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。根据所建立的细观模型分别对不同龄期钢纤维增强水泥砂浆纤维-基体间的界面粘结作用机理及纤维-基体间粘结表面在纤维拔出过程中的应力变化进行了分析。结果表明:所建立细观模型模拟得到的纤维最大拉拔力及荷载-滑移曲线与试验结果吻合较好,钢纤维的最大拉拔力及钢纤维-水泥砂浆基体的界面粘结强度均随着龄期的增加而增加;在7 d龄期内界面粘结强度的增长速度较快,7 d龄期后增长速度放缓;随着龄期的增加,不同龄期段的界面粘结强度的增长率逐渐减小并趋于稳定。采用拟合得到的粘结表面材料参数能够有效模拟各龄期下单根钢纤维从水泥砂浆中的拔出过程。     

水泥深加工（产品）—聚合物改性水泥基复合材料

聚合物改性水泥基复合材料是一种水泥深加工、高附加值新型粉状系列产品,它改善了聚合物改性水泥砂浆(PCM)的施工性能,克服了聚合物浸渍砂浆(PIM)工艺复杂和聚合物砂浆(PM)中聚合物用量大、成本高的缺点.文中着重介绍了聚合物改性水泥基复材料的概念、性能、应用、生产和投资效益等.     

Role of polymeric composite in civil engineering applications: a review

ABSTRACT

This is an up-to-date review on civil engineering application of polymeric composites filled with cement and fillers. Various combinations of polymer, glass fiber, and carbonaceous fillers have been considered as polymer/cement/carbon black, polymer/cement/carbon black/glass fiber, polymer/cement/carbon nanotube, polymer/cement/carbon nanotube/glass fiber, polymer/cement/graphite, and polymer/cement/graphite/glass fiber. These composites have gained significance due to high durability, dimensional stability, strength, non-flammability, and thermal characteristics. The cementitious composites have been applied in civil/infrastructural applications such as columns, beams/slabs for buildings, foundations, and bridges. Moreover, polymer/cement composites are used as basic construction material for neutron shielding, coal power plants, oil plants, water barrels, etc.     

碳纤维增强聚合物水泥注浆材料力学性能及其微观机理

针对松散破碎巷道控制问题,普通水泥注浆存在诸多缺陷,且水泥颗粒不能注入半径小于0.2 mm的孔隙或者裂隙中。本文采用碳纤维、聚合物以及超细水泥制备试块,通过单轴压缩试验及巴西劈裂试验确定注浆材料的最佳配合比。试验结果表明,当碳纤维掺量为水泥掺量的1.0%(质量分数)时,水泥砂浆试块性能最佳。采用电子扫描显微镜(SEM)确定试块微观结构,结合聚合物成膜的Ohama模型和Konietzko模型,分析其微观结构形成过程及碳纤维失效模式,揭示碳纤维增强聚合物水泥注浆材料微观增强机理。本文为降低深部破碎煤岩巷道维护成本,实现深部开采可持续发展提供了技术支撑。     

硅烷偶联剂对复合水泥砂浆性能的影响

通过红外光谱分析及砂浆强度测试，研究了硅烷偶联剂对不同种类复合水泥砂浆的稠度、分层度、抗折强度及抗压强度的影响。结果表明，加入硅烷偶联剂能提高普通水泥砂浆、苯丙胶乳改性水泥砂浆的抗折强度和抗压强度；当硅烷偶联剂质量分数为0．5％时，普通水泥砂浆的抗折强度和抗压强度达到极大值，提高约10％；当硅烷偶联剂质量分数为1％时，苯丙胶乳改性水泥砂浆的抗折强度和抗压强度达到极大值，提高约20％；同时，硅烷偶联剂还能增大普通水泥砂浆和苯丙胶乳改性水泥砂浆的稠度，但砂浆的分层度略有增大。加入经硅烷偶联剂处理的钢纤维，能够提高普通水泥砂浆及苯丙胶乳改性水泥砂浆的抗折强度和抗压强度；当钢纤维用硅烷偶联剂质量分数为1％的硅烷偶联剂水溶液处理时，钢纤维增强砂浆的抗折、抗压强度达到极大值，提高10％以上。     

超强高耐磨浇注料在大型回转窑三次风管弯头的应用

以刚玉、碳化硅为基体，添加钢纤维、防爆纤维的低水泥浇注料，产品体积密度高、强度大，具有足够的耐腐蚀和耐磨性能。解决了大型回转窑三次风管弯头的材料问题。     

Investigation of mechanical properties of unidirectional steel fiber/polyester composites: Experiments and micromechanical predictions

The article introduces steel fiber reinforced polymer composites, which is considered new for composite product developments. These composites consist of steel fibers or filaments of 0.21 mm diameter embedded in a polyester resin. The goal of this investigation is to characterize the mechanical performance of steel fiber reinforced polyester composites at room temperature. The mechanical properties of unidirectional steel fiber reinforced polyester composites (SFRP) are evaluated experimentally and compared with the predicted values by micro‐mechanical models. These predictions help to understand the role of material and process parameters on material properties. Two types of SFRP were studied: polyester resin reinforced by both steel fabric containing unidirectional fibers and steel fibers wound on a metal frame with 0° orientations. The effects of the fiber volume fraction and the role of polymer yarns (weft) on mechanical properties were analyzed through tensile, compressive, and shear tests. These tests were performed as per the standard test procedures. In particular, issues related to processing difficulties, polymer yarns effect on properties, standardized testing, and properties under various loading conditions were addressed. Microscopic observations were analyzed to assess the laminate quality and the macroscopic fracture surfaces of shear test specimens were studied by standard techniques. POLYM. COMPOS., 37:627–644, 2016. © 2014 Society of Plastics Engineers     

碳纤维和钢渣水泥基复合材料导电性及损伤识别研究

在水泥基复合材料中参入碳纤维和钢渣,以研究复合水泥基材的导电性能,结果表明,碳纤维能够显著改善水泥基材的导电性,碳纤维体积率为1.2%时,其导电性能最佳,且碳纤维对试件导电稳定性有显著影响;在碳纤维水泥基材中参入钢渣并不会显著影响试件导电性,会显著影响导电稳定性;抗压和抗折试验结果表明利用导电性判断构件是否损伤(开裂)及损伤程度在试验上是可行的。     

基于正交理论的RPC配合比设计

在深入分析国内外RPC制备实践的基础上,提出了一种基于正交设计理论的RPC配合比设计方法.该方法采用两阶段设计,第一阶段应用正交设计理论确定RPC材料的最佳基体,第二阶段通过实验优选钢纤维掺量.应用该方法采用42.5R型水泥、粉煤灰、硅灰、普通河砂、减水剂和钢纤维等材料制备出了抗折强度高达38.6 MPa的RPC材料.     

我国非金属浮顶的研究进展

概述了国内玻璃钢、柔性薄膜、氟碳表面膜和高分子聚合物等非金属浮顶的研究和进展情况,分析了其优缺点和需要克服的关键性技术;定性分析和比较了各类非金属浮顶和金属浮顶在一次性投资、安装工期、动火量、材料性能、抗静电性、运行状态和维护等方面的差异;指出加大资金和技术的投入,研制出实用有效的非金属浮顶符合我国的国情。