纤维石膏基复合材料力学性能研究

为了改善石膏墙体材料的力学性能,分别采用Y型束状单丝聚丙烯纤维和高强高模聚乙烯醇短纤维作为建筑石膏的增强材料,通过力学性能测试研究了纤维长度和掺量对石膏基复合材料力学性能的影响。结果表明,添加聚丙烯纤维对复合材料力学性能为负面影响,不能直接用于现浇石膏隔墙体系。添加聚乙烯醇纤维对复合材料力学性能有改善作用,纤维长度为9mm,掺量为1.5%时,试样的绝干抗折强度和吸水饱和抗折强度较空白试样分别提高了82.5%和83.9%,抗压强度略低于空白试样。结合弯曲荷载-变形曲线,分析了聚乙烯醇纤维增强石膏基复合材料的断裂机理,结果表明:断裂过程分为基体断裂弹性受力、纤维拔出、破坏三个阶段,纤维与基体的界面黏结能力是纤维抗拉强度能否充分利用的关键。     

纤维陶粒泡沫混凝土抗剪性能试验研究

为研究棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的影响,采用双面剪切法进行抗剪性能试验,对比相同纤维掺量及纤维长度下,棉秆纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的增强效果,分析棉秆纤维掺入量和纤维长度两个因素在不同水平下对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的影响。结果表明:在0.2%纤维掺量及6~10mm纤维长度下,3种纤维中玻璃纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的增强效果最大,聚丙烯纤维次之,棉秆纤维最小,但掺加棉秆纤维亦能有效提高陶粒泡沫混凝土抗剪强度;相同棉秆纤维长度但不同纤维掺量下,0.8%掺量组的试块抗剪强度最高,其抗剪强度较同配比未掺纤维的试块提高39.2%;相同棉秆纤维掺量但不同棉秆纤维长度下,11~15mm长度的棉秆纤维能进一步增强陶粒泡沫混凝土的抗剪强度。棉秆纤维增强型陶粒泡沫混凝土的剪压比较高,抗剪性能好。     

PPF增强脱硫石膏砌块力学性能与耐水性能研究

通过掺加聚丙烯纤维(PPF)增强脱硫石膏的力学性能,制备出一种PPF增强脱硫石膏砌块,并掺加一定量硬脂酸-聚乙烯醇乳液改善石膏砌块的耐水性能。试验考察了PPF和硬脂酸-聚乙烯醇乳液对砌块抗折、抗压强度、吸水率和软化系数的影响。利用扫描电子显微镜对破形后的砌块试样进行微观分析,并构建物理模型对有机乳液的防水机理进行了探讨。试验结果表明:与空白试样相比,单掺6%PPF可使石膏砌块试样的抗折、抗压强度分别提高47.83%、27.88%,但其耐水性能有一定程度的削弱;而掺加硬脂酸-聚乙烯醇乳液可弥补PPF造成的耐水性能下降,当硬脂酸-聚乙烯醇乳液加入量为3%时,砌块试样浸水2h、24h的吸水率分别降低90.30%、85.62%;同时掺加PPF和硬脂酸-聚乙烯醇乳液制备的石膏砌块试样力学性能和耐水性能均得到明显改善。     

秸秆-氯氧镁水泥复合材料正交试验研究

设计正交试验研究秸秆尺寸、玄武岩纤维、减水剂、柠檬酸对秸秆-氯氧镁水泥复合材料抗压和抗折强度的影响,并通过单因素试验研究玄武岩纤维的掺量和长度对复合材料强度的影响,采用电镜扫描探究其改性机理。结果表明：秸秆尺寸对秸秆-氯氧镁水泥复合材料强度的影响最大,秸秆尺寸越小,材料的抗压强度越高,材料的抗折强度随秸秆尺寸的增大而提高;玄武岩纤维能够改善材料的力学性能,纤维长度为6 mm时分散性好,增强效果明显,且材料的力学性能随着纤维掺量的增加而提高;纤维长度为12mm时,纤维容易抱团而使材料强度降低;减水剂和柠檬酸的增强效果不明显。综合考虑材料的抗折和抗压强度,确定最优方案为：秸秆尺寸小于2.36 mm,玄武岩纤维长度6 mm、掺量5 kg/m3,减水剂掺量0.2%,柠檬酸掺量1%。     

聚丙烯纤维/脱硫石膏复合材料性能研究及机理探讨

通过掺加聚丙烯纤维增强脱硫石膏的力学性能,制备出一种聚丙烯纤维/脱硫石膏复合材料,并掺加一定量硬脂酸-聚乙烯醇乳液改善复合材料的耐水性能。实验考察了聚丙烯纤维和硬脂酸-聚乙烯醇乳液对材料抗折、抗压强度,吸水率和软化系数的影响。利用扫描电子显微镜对试样的断面进行微观分析,并构建了物理模型对有机乳液的防水机理进行了探讨。实验结果表明：与空白试样相比,单掺6%聚丙烯纤维可使石膏试样的抗折、抗压强度分别提高47.83%、27.88%,但其耐水性能有一定程度地削弱;而掺加硬脂酸-聚乙烯醇乳液可弥补聚丙烯纤维造成的强度损失,当硬脂酸-聚乙烯醇乳液加入量为3%时,石膏试样浸水2 h、24 h的吸水率分别降低90.30%、85.62%;同时掺加聚丙烯纤维和硬脂酸-聚乙烯醇乳液制备的复合材料试样力学性能和耐水性能均得到明显改善。     

石膏和聚丙烯纤维对超早强灌浆料性能影响研究

介绍了石膏、聚丙烯纤维对超早强灌浆料流动度、终凝时间、抗压和抗折强度等性能指标的影响。结果表明:石膏的掺入可以改善超早强灌浆料的力学强度性能,在石膏掺量为5%时,超早强灌浆料的水化速度较快,硬化浆体微膨胀,结构致密,力学强度等综合指标最好;聚丙烯纤维掺量在0.1%以内时,其力学强度和抗裂性随其掺量的增加而提高,掺量0.15%时,力学强度开始降低。聚丙烯纤维长度在9mm以内,其抗折强度与纤维长度呈正相关;长度超过12mm,增强效果略有下降。     

玄武岩纤维对混凝土抗折强度的影响

通过改变混凝土中玄武岩纤维(直径15μm)的掺量(体积分数依次为0%,0.4%,0.6%,0.8%)及纤维长度(分别为6 mm和18 mm),研究不同条件对混凝土7 d,28 d抗折性能的影响。结果发现,掺加玄武岩纤维会显著增加混凝土7 d,28 d的抗折强度,并且掺量越高,增强效果越明显,同时,从强度比值上对比发现,玄武岩纤维能有效提升混凝土早期(7 d)抗折强度,其中,体积掺量为0.8%、纤维长度为6 mm的混凝土7 d抗折强度能提升达41.9%,另外,在相同条件下,短纤维对混凝土抗折强度的提升程度要大于长纤维。     

基于正交设计的玄武岩纤维增强混凝土配合比优化研究

基于正交设计研究多因素对玄武岩纤维(BF)增强混凝土(BFRC)力学性能的影响并优化其配合比。选取BF长度、BF掺量、减水剂、速凝剂作为试验因素,通过极差分析得出各因素权重关系。利用SEM观察BFRC微观结构,分析BF对混凝土增强的微观机理。结果表明,BF掺量为3kg/m~3时,抗压、抗折强度最大,掺量继续增大,抗压、抗折强度均明显下降;抗压、抗折强度随BF长度增大先上升后下降,长度30mm时最佳;减水剂、速凝剂较前者相比对BFRC力学性能影响不明显。各因素对BFRC 7d抗压与抗折强度影响权重一致,均为BF掺量BF长度减水剂速凝剂,对BFRC 28d抗压、抗折强度影响权重分别为BF长度BF掺量速凝剂减水剂及BF长度BF掺量减水剂速凝剂。当纤维长度为30mm、纤维掺量为3kg/m~3、减水剂为0.7%、速凝剂为10%时,BFRC相对于素混凝土的28d抗压和抗折强度分别提高了21.7%和37.8%。     

短切玄武岩纤维对混凝土的增强效果及机理

混凝土具有抗压强度高,抗拉强度低的特点,玄武岩纤维的掺入能够显著提高其抗拉强度,提高混凝土的综合力学性能。通过改变纤维的种类、长度、掺量,对比纤维混凝土与素混凝土的各项力学性能。试验结果表明:20 mm长(长径比为1 538.46)、掺量为3 kg/m3的玄武岩纤维掺入时,与素混凝土相比,抗压、抗拉、抗折性能分别增加了33%、23%、40%,具有显著的增强效果;随着纤维长度与掺量的增加,纤维混凝土力学性能下降,当玄武岩纤维掺量为12 kg/m3时,抗压强度增加了5%,抗拉和抗折强度降低了4%和8%。扫描电子显微镜扫描结果表明:玄武岩纤维的掺入能够降低混凝土孔隙率和初始裂隙;同时玄武岩纤维能够传递荷载,使应力均匀分布,控制裂隙发育。玄武岩纤维能够显著增强混凝土的抗拉强度,具有良好的效果。通过对玄武岩纤维掺量的控制,可以最大程度地改善混凝土的力学性能。     

脱硫石膏-棉花秸秆纤维复合墙体材料制备及性能

以棉花秸秆纤维作为脱硫石膏的增强材料,研究不同棉花秸秆纤维掺量、碱处理浓度对脱硫石膏-棉花秸秆纤维复合墙体材料物理力学性能及保温性能的影响。结果表明,棉花秸秆纤维掺量3%的试样强度较高,抗折和抗压强度分别较空白样提高35.2%和7.0%。棉花秸秆纤维经碱溶液处理后,与脱硫石膏之间胶结能力增强,有利于提高脱硫石膏-棉花秸秆纤维复合墙体材料的物理力学性能,采用8%碱溶液处理的试样抗折和抗压强度分别可增至9.0、16.6 MPa。掺加棉花秸秆纤维能够增加脱硫石膏基复合墙体材料孔隙率,导热系数最低可降至0.105 W(/m.K),保温性能得到提高。     

石膏基棉花秸秆矿渣复合砌块的试制研究

以棉花秸秆纤维、矿渣为原料,石膏为胶凝材料,通过正交试验研究不同棉杆纤维用量、矿渣掺量对复合石膏砌块的物理力学性能的影响,得到最佳配合比为棉花秸秆纤维3%、石灰8%、水泥7.5%;棉花秸秆纤维增强石膏砌块材料的抗压强度能达到6.86 MPa,可以为石膏基棉花秸秆矿渣复合砌块的生产和推广提供参考依据。     

棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土力学性能影响的研究

针对陶粒泡沫混凝土强度低、脆性大、易开裂等问题,研究在相同纤维掺量及纤维长度下,棉秆纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土抗压及劈裂抗拉强度的增强效果;考虑棉秆纤维掺入量和纤维长度2个因素在不同水平下对陶粒泡沫混凝土抗压及劈裂抗拉强度的影响,确定棉秆纤维的最佳掺量和最优长度范围。结果表明:聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土的增强效果最好,掺加棉秆纤维能有效提高陶粒泡沫混凝土强度;棉秆纤维最佳掺量为0.8%,此时抗压强度较同配比未掺纤维的试块提高25.0%,劈裂抗拉强度提高43.1%;长11~15 mm的棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土的增强效果最明显。     

椰壳纤维加筋土遗址生态注浆材料的性能

为提升土遗址注浆料的力学性能,以椰壳纤维掺和糯米浆、烧料礓石以及黄土改性注浆料为研究对象,研究了椰壳纤维长度和掺量（质量分数）对土遗址注浆料流动性、收缩性、抗压强度和抗折强度的影响.结果表明：椰壳纤维的掺量和长度越大,浆体的流动性越低,而椰壳纤维的长度与浆体的收缩率无明显相关性;椰壳纤维良好的桥接能力可以有效提高浆体固化后的抗压强度、抗折强度和延性;椰壳纤维的长度和掺量均存在最优值,建议最优配比为纤维长度6 mm、掺量0.5%～0.6%,此时浆体固化后的抗压强度、抗折强度分别提升49.09%和32.08%;过多、过长的椰壳纤维易发生弯折、团聚,导致浆体的流动性和强度大幅降低.     

聚丙烯纤维对聚合物水泥砂浆性能的影响

研究聚丙烯纤维和苯丙乳液对水泥砂浆力学性能和抗渗性能的影响规律。结果表明:同时掺加聚丙烯纤维和苯丙乳液可显著提高水泥砂浆的抗折强度和抗渗性能,当聚丙烯纤维掺量为0.6kg/m3、苯丙乳液掺量为10%时,与基准砂浆试样相比,其28d抗折强度和抗渗压力分别增大了29.20%和400%。利用扫描电子显微镜对砂浆试样的微观形貌进行观察和分析,对聚丙烯纤维与苯丙乳液的作用机理进行分析,并探讨聚丙烯纤维与苯丙乳液的复合效应。     

聚丙烯纤维增强磷渣粉煤灰泡沫混凝土性能的试验研究

以复合硅酸盐水泥为胶凝材料,用磷渣粉和粉煤灰取代部分水泥,用磷石膏作为激发剂,以化学发泡法制备泡沫混凝土。探讨了聚丙烯纤维长度、掺量对泡沫混凝土强度和收缩值的影响。结果表明:随着聚丙烯纤维长度的增加,泡沫混凝土7 d、28 d的抗折、抗压强度及收缩值先增加后减小,在聚丙烯纤维长度为9 mm时,抗折和抗压强度都达到最大,而收缩则最小;随着聚丙烯纤维掺量的增加,泡沫混凝土的7 d、28 d抗压、抗折强度先增加后稍有降低,收缩先减小后略有所增大;当聚丙烯纤维掺量为0.25%时,抗压、抗折强度都达到最大值,收缩最小。     

关于玄武岩纤维混凝土的增强机理研究

为探究短切玄武岩纤维对混凝土基本力学性能的影响机制,分析出短切玄武岩纤维对混凝土的增强机理。以C35普通混凝土为研究对象,短切玄武岩纤维长度和掺量为变量,通过静态力学性能试验将玄武岩纤维混凝土与素纤维混凝土的基本力学性能进行对比分析。并通过光学显微镜对玄武岩纤维混凝土的微观结构进行观察与分析,找出在混凝土中掺加玄武岩纤维的最佳纤维长度区间与最佳的纤维掺量区间。掺入玄武岩纤维后,抗压强度普遍降低,最高降低幅度达8.4%。劈拉强度和抗折强度明显提高,劈拉强度最大可提高23.8%。抗折强度最大可提高34.7%。光学显微镜下,玄武岩纤维分散均匀。在混凝土基体材料中呈各向异性,呈现出良好的密闭空间网状结构。     

聚乙烯醇纤维泡沫混凝土的性能试验

利用实验室自制的蛋白类发泡剂,以普通硅酸盐水泥为结合剂,制备了粉煤灰-水泥基泡沫混凝土。探讨了聚乙烯醇纤维不同长度、掺量对表观密度为700～800kg/m3的泡沫混凝土吸水率、抗压抗折强度、劈裂抗拉强度、收缩率的影响。结果表明,聚乙烯醇纤维可显著增强泡沫混凝土的抗折强度,当纤维长度为12mm、体积率为0.23%时,28d抗折强度增大了43.24%;纤维体积率0.08%时,纤维长度为6mm的泡沫混凝土抗压抗折强度最高。     

城市地下综合管廊预制管接缝纤维增强混凝土性能试验研究

为提升城市地下综合管廊预制管接缝混凝土的力学性能,文中从纤维掺量和纤维长度入手,研究了预制管接缝纤维对混凝土裂缝面积、抗折强度、抗压强度及抗渗性能的影响。结果表明,纤维掺量从0、6%、10%增加至14%,掺加6 mm纤维的混凝土裂缝面积降幅分别为31.8%、46.3%、62.7%,7 d抗折性能增幅分别为29.6%、14.3%、11.1%;掺加10 mm纤维的混凝土裂缝面积降幅分别为36.3%、52.7%、59.9%,7 d抗折性能增幅分别为25.9%、18.5%、14.8%,确定最佳纤维掺量为10%。当纤维长度从0增加至6 mm时,再增至10 mm时,混凝土的最大渗透高度降幅分别为50.1%、65.3%。     

严寒地区聚丙烯纤维砂浆应用于陶粒混凝土墙体抗裂的性能研究

针对严寒地区陶粒混凝土砌块墙体极易产生裂缝的现状,在墙体饰面砂浆中掺加聚丙烯纤维以改善砂浆的抗裂性能.试验研究了聚丙烯纤维长度及掺量对陶粒混凝土砌块墙体饰面砂浆的抗压、抗折、抗裂性能的影响.结果表明,聚丙烯纤雏的最佳长度为15mm,最佳掺量为0.15%～0.20%.     

聚丙烯纤维对水泥砂浆性能影响研究

本试验选用4种不同长度和4种不同掺量的聚丙烯纤维,根据抗折强度和抗压强度指标探讨聚丙烯纤维长度和掺量对水泥砂浆力学性能的影响,最终确定最佳的纤维长度和纤维掺量。试验结果表明:加入聚丙烯纤维对水泥砂浆试件的抗折强度有增强作用,7 d和28 d抗折强度在1.0%体积掺量下达到最高,分别较空白组最高提升了60%和42.3%;加入聚丙烯纤维对水泥砂浆试件的抗压强度的影响较大,7 d和28 d抗压强度在1.5%体积掺量下达到最高,分别较空白组最高提升了55.3%和29%;聚丙烯纤维对水泥砂浆力学性能的增强作用均呈现出随纤维掺量增加而降低的趋势。