水泥基复合材料中SO3与Al2O3含量对钙矾石及膨胀性能影响的研究

本文通过水泥基复合材料水泥，膨胀剂，粉煤灰，引气剂，高效减水剂中SO3与Al2O3含量对钙矾石及混凝土膨胀性能的影响进行了研究，指出了SO3与Al2O3及其比值对膨胀性能影响的重要性，试图使人们在使用补偿收缩混凝土前事先确定膨胀量，再根据膨胀量去确定水泥基复合材料中的SO3与Al2O3含量，从而达到由定性到定量的转变。     

玄武岩纤维对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律研究

通过大掺量超细工业废渣及采用普通工艺成功制备了3类超高性能水泥基复合材料,分别测试了其7、28、90 d的抗压强度和抗折强度,并对其进行了分析,讨论了玄武岩纤维对其力学性能的影响。结果表明:玄武岩纤维体积掺量为0.1%~0.5%且以层布方式加入时可以明显提高混凝土的抗折强度和抗压强度,表现出良好的增强效果。     

陶瓷—尼龙纤维水泥基复合材料力性能研究

研究了单一陶瓷纤维，单一尼龙纤维及陶瓷－尼在混杂纤维水泥基复合材料的力学性能，结果表明，单一陶瓷纤维在3％体积掺量时，28d抗压强度可提高44％左右，抗折强度可提高7％－8％，抗冲强度可提高约16％，0．05％体积掺量的尼龙纤维使砂浆干缩开裂减小30％－40％，0．5％－2％体积掺量的尼龙纤维使砂浆抗冲强度提高到2－3倍，陶纤和尼纤体积掺量分别为2％－3％和0．25％－1％的混杂纤维水泥基复合材料在拌和物流动性可取的情况下抗压，抗折，抗冲综合性能较好。     

微钢纤维掺量对水泥基复合材料相关性能的影响

为了研究微钢纤维掺量对水泥基复合材料相关性能的影响,采用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、外加剂、以及微镀铜钢纤维进行水泥基复合材料配合比试验。设计和制作了三种不同纤维掺量的27组立方体、棱柱体、抗拉和抗折试件,通过试验,获得了不同纤维掺量下水泥基复合材料的力学性能,分析研究微钢纤维掺量与水泥浆复合材料相关性能的关系,建立了相应的数学模型。研究结果为普通水泥基复合材料的工程设计及工程应用质量评价提供参考依据。     

尾矿砂 PVA 水泥基复合材料抗压和抗弯性能试验研究

研究了在不同尾矿砂替代率、纤维掺量和纤维长度对尾矿砂水泥基复合材料的增强和增韧作用。试验验结果表明,尾矿砂替代 PVA 水泥基复合材料中的细骨料工作性能和基本力学性能稳定,制备工艺满足要求;在纤维长度和掺量一定时,尾矿砂替代率为50%效果较好;纤维长度为12mm,掺量为26kg/m3时,PVA 可以使尾矿砂PVA 水泥基复合材料的延性明显增强。     

改性纳米纤维素纤维增强水泥基复合材料制备与性能研究

本研究以水泥浆及C40混凝土为基体,纳米纤维素纤维（Cellulose nanofiber,CNF）为增强体,采用阳离子改性剂十六烷基三甲基溴化铵对CNF进行改性处理,制备改性CNF水泥基复合材料并对其进行了表征。通过水泥浆抗折试验、抗压试验,研究不同掺量改性剂对水泥基复合材料力学性能的影响。结果表明在水泥基体中掺入适量的改性CNF可以显著提升水泥及复合材料的抗折强度与抗压强度。混凝土干燥收缩及塑性收缩的结果显示CNF及改性CNF可以提高混凝土的抗裂性能。     

废玻璃粉对高延性水泥基复合材料性能的影响

采用粒径为75~300μm的废玻璃粉取代部分河砂制备了高延性水泥基复合材料(HDCC),研究了废玻璃粉取代率(10%、20%、30%)对HDCC抗压、抗拉和抗弯性能以及流动性的影响。结果表明:废玻璃粉的掺入提高了HDCC的流动度;HDCC的抗压强度随废玻璃粉取代率的增加而增大;当废玻璃粉取代率为10%时,HDCC的拉伸性能略有改善,取代率继续增大时,抗拉性能劣化;随废玻璃粉取代率的增加,HDCC的弯曲韧性降低,裂缝数量减少,裂缝宽度增大。此外,拉伸过程中废玻璃粉对PVA纤维有刮伤,削弱了PVA纤维的拉伸性能,导致HDCC的抗拉强度和抗弯强度降低。     

聚合物对超高韧性水泥基复合材料性能的影响

采用苯丙乳液和环氧乳液对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)进行改性,研究二者对UHTCC力学性能、黏结强度、收缩率的影响.结果表明:对比未改性UHTCC,苯丙乳液和环氧乳液改性的UHTCC抗压强度和抗折强度均降低,但黏结强度提高,收缩率减小;苯丙乳液改性UHTCC的极限应力和早期初裂应力降低,但90d的初裂应力提高,极限应变保持不变,初裂应变增大;环氧乳液改性UHTCC的极限应力、初裂应力提高,初裂应变增大,但极限应变减小,拉伸应变硬化现象不显著.     

高性能纤维增强水泥基复合材料(HPFRCC)的制备及其力学性能研究

采用常规的材料及通用的工艺力法,通过加入不同纤维、降低水胶比、去除粗骨料等方法配制抗压强度接近100 MPa的高性能纤维增强水泥基复合材料,并进行抗压强度、抗折强度、抗拉强度、静力弹性模量等力学性能试验,结果表明:高性能纤维增强水泥基复合材料不但具有较高抗压强度,其韧性及变形能力良好,适应现代工程结构的发展需要。     

温度和湿度对纳米石墨烯片水泥基复合材料压敏性能的影响

研究了纳米石墨烯片水泥基复合材料（GNPs/CC）在不同温度和湿度下的压敏性能。研究结果表明：GNPs/CC在20℃下的压敏性能最佳。温度的升高和降低都会导致GNPs/CC压敏性能的削弱,温度升高会导致灵敏因子出现小幅度的波动,但电阻变化率曲线的线性程度基本不受影响;温度降低则会导致灵敏因子大幅度降低,并导致GNPs/CC电阻变化率曲线的线性程度降低。0RH湿度下,GNPs/CC的压敏性能最佳;65%RH的湿度几乎不会改变GNPs/CC的含水率,对其压敏性能无明显影响;98%RH的湿度会使GNPs/CC的含水率快速增加,并导致了GNPs/CC压敏性能的削弱。     

温度对硅树脂基复合材料力学性能和热性能的影响

研究了硅树脂复合材料高温下力学性能的变化。结果表明在温度高于500℃时层间剪切强度和拉伸强度降低明显,这是由于硅树脂热裂解和重组造成的。利用SEM分析了硅树脂复合材料室温和800℃时树脂与纤维的界面变化。研究了硅树脂基复合材料在不同温度下热膨胀系数,结果表明500℃是它的机械性能和热性能的转折点。     

石膏基复合材料性能影响因素的研究

从材料组分、缓凝剂掺量和水灰比,采用正交实验方法研究各因素对石膏基复合材料性能影响的规律。结果表明,石膏基复合材料的强度和软化系数均明显高于纯石膏;硅酸盐水泥对复合材料具有明显的促凝作用,当掺量在10%～15%时,水泥能提高石膏基复合材料的强度和软化系数,掺量过大,则会导致材料强度和软化系数下降;磷酸盐缓凝剂改变了二水石膏晶体生长习性和材料内的孔径分布,使得晶体粗化,孔结构劣化,最终导致强度下降。     

Al粉添加对莫来石结合刚玉材料性能和结构的影响

莫来石或莫来石结合刚玉耐火材料在高温工业中被广泛用作高温结构材料,特别在高温(>1350℃)耐火窑具领域占有主导地位,是现代电子陶瓷生产主要选用的高档窑具材料。莫来石结合刚玉耐火材料性能的优劣关键取决于莫来石基质或莫来石结合相。采用以Al2O3微粉和SiO2微粉为主要基质料,添加不同金属Al粉反应烧结(RBM)莫来石结合相,研究不同Al粉添加在不同温度下烧成莫来石结合刚玉材料的显微结构及力学性能。结果表明:Al粉添加促进了莫来石的生成,改变了莫来石的结晶形态,提高了莫来石结合刚玉耐火材料的高温力学性能。     

低干燥收缩性能的工程水泥基复合材料配合比研究

为了降低传统工程水泥基复合材料(ECC)的干燥收缩应变,减小混凝土与ECC之间的收缩差异,首先确定水胶比和砂胶比,使得ECC的尺寸变化率与混凝土变形协调;其次,基于正交法研究粉煤灰掺量、矿粉掺量和PVA纤维掺量对ECC干燥收缩率的影响,进一步优化干燥收缩值。最后,研究该配合比ECC的拉、压、弯性能,以保证结构构件的力学性能。结果表明：ECC的收缩应变随着水胶比和砂胶比的增加而增大,且水胶比对干燥收缩的影响远大于砂胶比;另外,随着粉煤灰掺量、矿粉掺量和PVA纤维掺量的增加而减小,其中粉煤灰对干燥收缩的抑制效果最佳,矿粉次之,PVA纤维对其影响最小。低干缩ECC的抗压强度达44.5 MPa以上,抗拉和抗弯强度分别超过2.5,10 MPa,极限拉应变稳定超过3%。     

玻璃基废弃物复合材料泡沫化工艺研究

介绍以粉煤灰、炉渣、废玻璃等工业废渣为主要原料,并适量添加发泡剂和稳泡剂制备泡沫玻璃基废弃物复合材料的工艺过程及影响因素。XRD和物理力学性能测试分析表明:这种材料主要由非晶态玻璃、SiO2、铁酸钙组成。较佳配方的产品性能为:密度420kg/m3,导热系数0.059W/(m·K),抗压强度2.7MPa,抗折强度2.3MPa。     

早龄期氧化石墨烯增强碳纳米管水泥基复合材料的性能研究

文中报道了氧化石墨烯(GO)改善碳纳米管(CNTs)水泥基复合材料的抗折、抗压强度及电学性能的研究。当掺入2wt%CNTs时,CNTs水泥基复合材料抗折、抗压强度分别达最大值9.9、56.7MPa,然而随着CNTs掺入量的增加,CNTs水泥基复合材料的抗折、抗压强度出现了明显的降低趋势。此时在CNTs水泥基体中掺入一定量的GO,可以明显提高水泥基复合材料的抗折、抗压性能。同时GO的掺入可以提高CNTs水泥基复合材料的电学性能,仅掺入0.01wt%的GO时,GO/CNTs-1试样中的平均电阻率从CNTs-1样品的38.4Ω·m下降到了31.5Ω·m,降幅达到了17.9%。     

改性碳酸钙晶须对工程水泥基材料力学性能的影响研究

采用正硅酸乙酯(TEOS)对CaCO_(3)晶须进行表面改性,通过X射线光电子能谱仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等测试改性CaCO_(3)晶须(MCW)表面的组成与特性。结果表明,正硅酸乙酯的水解产物与CaCO_(3)晶须表面的羟基发生反应,在CaCO_(3)晶须表面形成了稳定的、无定形态的SiO_(2)。改性CaCO_(3)晶须能进一步提高工程水泥基材料(ECC)的力学性能。改性CaCO_(3)晶须增强ECC的作用机理为:改性CaCO_(3)晶须表面的SiO_(2)与Ca(OH)_(2)发生水化反应,在MCW周围生成更多C-S-H凝胶,CaCO_(3)晶须被周围水化产物紧密包裹,增强了晶须与水泥基材料之间的界面粘结作用,裂缝在扩展过程中消耗更多的能量;水化反应的进行提高了水泥石结构的致密性,从而进一步提高ECC的力学性能。     

冻融循环后水泥基复合材料力学性能的试验研究

为研究工程用水泥基复合材料(ECC)在冻融循环作用后的力学性能,采用快冻快融法对掺入不同类型纤维、不同纤维掺量的试件进行冻融循环试验,研究其在冻融循环作用下质量损失率、纵向相对动弹性模量、立方体抗压强度、抗折强度等力学性能。研究表明:随冻融循环次数增加,试件破坏越严重,质量损失率随冻融循环次数增加而增大,立方体抗压强度和抗折强度随冻融循环次数增加而下降。掺入纤维试件经过冻融循环作用后各方面性能均优于未掺纤维的水泥砂浆试件。体积掺量为2%的日本RECS15×12型PVA纤维的试件性能最好,质量损失率小于2%,纵向相对动弹性模量下降不到30%,且能保持较好的延性,抗冻等级高于F200,能够满足寒冷地区工程需要。     

石膏晶须增强树脂基复合材料的制备与性能研究

试验以脱硫石膏为原料,采用常压酸化法,制备石膏晶须增强树脂基复合材料。研究稳定化试剂对石膏晶须的稳定性的影响,同时研究晶须表面处理和不同石膏晶须掺量对树脂基复合材料的增强作用。利用扫描电镜、金相显微镜和X射线衍射仪等测试手段,分析石膏晶须的长径比和微观形貌,并对石膏晶须增强树脂基复合材料进行力学性能测试、断面扫描和增强作用机理分析。试验得出:1%的油酸钠对半水石膏晶须的稳定效果最好,其150min产物的长径比仍可达17.9;掺加经KH-550表面处理的石膏晶须的树脂基复合材料,其弯曲强度和压缩强度分别达到39.28MPa和78.74MPa,比掺加未经表面处理的石膏晶须的试样分别提高10.00%和9.01%;掺加适宜掺量的石膏晶须可有效改善复合材料的力学性能,当石膏晶须的掺量为5%时,试样的弯曲强度达到最大值39.28MPa,比未掺加晶须的空白试样的弯曲强度增加了46.29%;当石膏晶须的掺量为10%时,试样的压缩强度达到最大值96.62MPa,比未掺加晶须的空白试样压缩强度增加65.93%。     

生态型工程水泥基复合材料的制备与性能研究

ECC选用磨细石英砂的最大粒径不超过110μm，极大地制约了它在实际工程中的推广应用．采用多重复合技术并利用矿山尾砂制备出生态型工程水泥基复合材料——ECO-ECC．ECO-ECC同样具有应变硬化和多缝开裂的特性，其极限拉应变值可达2％以上，薄板四点受弯时试件最大裂缝宽度仅为0．06mm，平均裂缝间距为1．43mm，主要性能指标优异．对ECO-ECC的原材料优选原则和制备工艺进行了研究与介绍，制备的ECO-ECC可实现自流平．同时系统分析研究了ECO-ECC耐久性能．ECO-ECC其优越的性能使得其可用于混凝土板面层的维修、桥梁的连接板、框架结构的节点等，具有广泛的应用前景．