纤维增强——水泥基材料的未来

一、大宗建材必须是可持续发展的绿色材料水泥与水泥基材料是当今最大宗的人造材料。世界水泥年产量已超过１５亿吨（我国１９９７年为５１亿吨,达世界产量的三分之一）,据此推算,水泥基材料总量在６０～７０亿吨上下。估计所消耗的主要资源为优质石灰石１５亿吨、砂...     

聚合物改性水泥基路面材料的研究概况

沥青混凝土和水泥混凝土是目前广泛应用的两种路面材料,但在公路隧道内特殊的环境和使用条件下,其应用受到限制。聚合物改性水泥基材料是一种利用聚合物对水泥混凝土等进行增强改性的新型路面材料,具有低弹性模量、高韧性、良好的工作性和优良的耐久性,特别适用于公路隧道路面建设发展的需要。     

水泥基同步注浆材料配合比设计及性能研究

为了配制出满足施工要求的盾构隧道工程用同步注浆材料,本文选取了水泥、粉煤灰作为胶凝材料,选取钠基膨润土改善注浆材料的和易性;在满足强度和和易性前提下,设计了13组砂浆配合比,研究了膨润土对砂浆和易性的影响,测试了砂浆28d强度;通过自行设计的实验方法,研究在注浆压力作用下,隧道衬砌外部土壤和注浆材料组成的系统的压缩量;实验结果为工程实践提供参考。     

某公路水泥混凝土路面配合比设计

介绍了某公路水泥混凝土路面配合比设计，从工程概况、原材料技术要求、材料检测等方面进行了论述，指出只有严把材料关和技术关，才能提高水泥混凝土路面的质量。     

纤维在水泥基材料中的应用与发展

对水泥基材料和纤维的基本概况进行了介绍,并对常用于建筑的植物、玻璃、钢、碳纤维这四种纤维进行了优缺点分析,为不同环境下的建材选择提供理论支持。简述了添加纤维的水泥基材料与传统的相比所具有的力学性能优势,即抗拉强度以及抗裂能力的有效提高,并展望了纤维应用于水泥基材料的发展前景。     

纤维增强水泥基材料的初裂强度及应变

本文根据线弹性断裂力学,提出了估算复合材料初裂强度的计算公式,其试验值与估算值基本致。通过初裂应变比的概念,统一了混合律法则与纤维间距理论。     

木浆纤维水泥基材料力学性能的试验研究北大核心

利用木浆纤维制备了水泥基复合材料,研究了木浆纤维掺量、水灰比等因素对水泥基复合材料力学性能及界面微观结构的影响。结果表明,木浆纤维对水泥基复合材料具有增强作用,且存在最佳掺量。当木浆纤维掺量一定,水灰比为0.3时,对基体的增强效果最为明显;当水灰比一定时,纤维的最佳掺量为1 kg/m^3,在此掺量下,水泥基复合材料抗折和抗压强度分别提高9.4%和15.3%。对木浆纤维进行了碱处理,测得其抗腐蚀能力较好。使用SEM分析发现木浆纤维的掺入可以有效改善材料的孔结构和微裂纹,从而提高了水泥基复合材料的力学性能。     

不同配合比参数对高延性纤维增强水泥基复合材料的性能影响

通过不同配合比对高延性纤维增强水泥基复合材料进行稠度、抗压和抗折强度试验,分析研究水胶比、砂胶比、纤维掺量对高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的性能影响。试验结果表明:随着水胶比增大,ECC的抗压强度逐渐降低,在0.30～0.40水胶比范围内,水胶比对28 d抗折强度影响较小;随着聚乙烯醇纤维掺量增加,ECC的抗压和抗折强度逐渐上升;砂胶比对水泥基复合材料的抗压和抗折强度影响较小。     

超高强水泥基材料

本文根据国际上关于ＤＳＰ、ＲＰＣ、ＭＤＦ等超高强水泥基材料的研究开发情况，介绍了机械／化学方法使水泥等粒子“解聚集化”和“反絮凝化”、优化颗粒级配实现密集堆积、降低孔隙率优化孔径分布，改善ＣＳＨ凝胶性能等实现水泥基材料超高强化的技术途径。     

聚丙烯腈(腈纶)纤维对提高水泥基材料抗裂性能的研究

本文就聚丙烯腈纤维对水泥砂浆／混凝土的抗裂性能提高作用进行了研究，并从各个角度对聚丙烯腈(腈纶)纤维提高砂浆／混凝土的阻裂能力的机理进行了分析。研究结果显示聚丙烯腈纤维在提高水泥基材料抗裂性能方面的作用显著．并具有广阔的应用前景。     

纤维增强沙漠砂混凝土配合比试验研究

使用沙漠砂制备了纤维增强水泥基材料,采用正交试验法研究了沙漠砂掺量、粉煤灰掺量、可再分散性乳胶粉掺量、纤维掺量以及水胶比对抗压强度和抗折强度的影响,并确定了最优配合比。采用单因素试验法探讨了石英砂取代沙漠砂对纤维增强水泥基材料力学性能的影响。试验结果表明,纤维掺量是影响沙漠砂纤维增强水泥基材料抗压、抗折强度指标最显著的因素;相比于石英砂,使用沙漠砂制备的纤维增强水泥基材料的抗折强度和劈裂抗拉强度均得到提高,但抗压强度降低。     

增稠剂对超高韧性纤维增强水泥基复合材料性能的影响

以聚乙烯醇纤维(Polyvinyl Alcohol,简称PVA)-超高韧性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,简称ECC)为研究对象,选用三种成分不同的增稠剂,通过新鲜ECC的扩展度试验、硬化ECC的弯曲试验,研究了增稠剂对ECC的工作性能及力学性能的影响。试验结果显示,通过合理选择增稠剂类型及合理的配合比设计,可以使ECC在具有良好的工作性能的同时,在力学性能上也有一定程度的提高。     

预处理椰壳纤维对水泥基材料性能的影响研究

采用碱溶液浸泡和煮沸对椰壳纤维进行预处理,研究了处理时长对椰壳纤维吸水率、表面形貌、拉伸强度、弹性模量和表面静摩擦力的影响,并将预处理椰壳纤维掺入到水泥基材料中,研究了预处理椰壳纤维对水泥基材料拉伸性能和弯曲性能的影响.结果表明:与未处理椰壳纤维相比,煮沸处理2h或碱处理5h后,椰壳纤维的吸水率分别降低了40.25％、...     

预切槽用早高强喷灌混凝土配合比研究

预切槽灌喷法用早高强混凝土,由于需要尽快形成一个强度较高的壳体,来满足开挖时使围岩达到稳定、安全的要求,为加快工序,该早高强混凝土结构预期强度目标为10 h后达到10 MPa,本试验研究通过引入新材料,优化各种材料的比例参数,配制出了满足开挖要求力学性能的喷灌早高强混凝土。但在夏季高温条件下施工时,该早强混凝土配比坍损较快,施工时应调换成普通配比。     

排水沥青混合料配合比对磨耗和飞散特性的影响

采用磨耗(raveling)试验和肯特堡(Cantanbro)飞散试验,考察了粗集料、细集料、结合料的不同配合比和排水沥青混合料的不同空隙率对排水沥青混合料磨耗和飞散特性的影响.结果表明,粗集料用量在78%~86%(质量分数,下同)之间变动、细集料用量在9%~17%之间变动对排水沥青混合料的磨耗和飞散特性没有明显影响,但结合料用量在4%~6%之间变动则有明显影响,即随着结合料用量增加,排水沥青混合料的耐磨耗和抗飞散性得到提高;空隙率对排水沥青混合料的磨耗和飞散特性也有明显影响,但其实验数据较分散.所以,为了确保排水沥青路面的路用性能,在集料、级配和结合料选定后,对于结合料用量和空隙率的控制是至关重要的.     

五组分高强混凝土配合比设计方法研究

不添加矿物掺合料,以5种组分(水泥、砂、碎石、水及减水剂)配制五组分高强混凝土,国内外目前尚无统一成熟的方法.首先对Mehta等推荐的五组分高强混凝土配合比进行试验验证,然后以此为基础,将砂率(质量分数)和设计强度系数作为变化因素,利用普通混凝土配合比设计方法进行拟合计算,得出适用于C65,C70,C75,C90五组分高强混凝土配合比的最佳砂率和最佳设计强度系数,并进行了验证.结果表明,可利用普通混凝土配合比设计方法进行C65,C70,C75,C90五组分高强混凝土配合比设计.     

基于紧密堆积理论的混凝土配合比设计方法研究

针对现行普通混凝土的常规技术性能要求,研究了一种基于紧密堆积理论的混凝土配合比设计方法。该方法以混凝土配合比设计现行规范为基础,参考紧密堆积理论,通过试验拟合出试配强度和浆骨比之间的定量关系以及试配强度和最优砂率的关系,从而为混凝土配合比设计提供最为关键的两个参数(单方用水量和砂率),最终根据配合比设计规范计算得到各组份的配合比设计结果,具有系统化和可程序化的优点。     

湿式高强度喷射混凝土材料配比和制备工艺的研究

从混凝土流变性和稳定性出发,研究了混凝土的工作性,可泵性和喷敷性．通过正交试验设计法、流变性试验、稳定性试验和实际泵送试验,确定了湿式泵送混凝土的最优配比及材料配比对工作性的影响规律．试验了混凝土制备新工艺：水泥裹砂法和水泥裹石法对混凝土性能的影响,并对高效减水剂的掺用效果作了检验     

高流动性3D打印水泥基材料制备及性能研究

为了制备性能良好的3D打印胶凝材料,用碱激发剂对粉煤灰/矿渣胶凝材料进行激发得到了满足可打印性和力学性能的基础材料,并分析了影响胶凝材料性能的最主要因素,基于微观试验结果分析了粉煤灰和碱激发剂对胶凝材料性能的影响机理.结果表明:基础材料的合适掺量和组成为:粉煤灰30％、碱胶比0.56％、碱含量5％、激发剂模数1.0;宜...     

一种高强度透水混凝土配合比设计

透水混凝土是一种新型路面材料,具有良好的透水性,广泛应用于广场、人行道、公园路面等场所,透水混凝土特殊结构导致强度存在不足,提高透水混凝土的强度是当前研究方向。采用在透水混凝土中添加增强剂的方法提高强度,在添加硅灰和玄武岩纤维的基础上继续添加一定量的乳胶、硅灰和玄武岩纤维,进行对比试验,比较7 d抗压强度、28 d抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率、透水系数和密度6个参数。试验结果表明高强度透水混凝土的配合比为:粗集料1 600 kg/m~3,细集料100 kg/m~3,水141 kg/m~3,乳胶10 kg/m~3,硅灰15 kg/m~3,玄武岩纤维5 kg/m~3,减水剂4 kg/m~3。