玻璃纤维增强水泥断裂能的试验研究

断裂能是评价玻璃纤维增加水泥(GRC)抵抗开裂能力的重要技术指标.文中通过试验研究了玻璃纤维长度和掺量、水胶比、砂胶比对预混浇注生产的GRC断裂能的影响.研究表明:玻璃纤维显著提高了水泥基材料的断裂能,玻璃纤维掺量不超过固体组分质量的3%时,GRC断裂能随着玻璃纤维掺量的增加而大幅增大,近似成直线关系;玻璃纤维掺量相同的情况下,随着玻璃纤维长度的增加,GRC的断裂能先增大后减小,玻璃纤维长度为20 mm时GRC有较高的断裂能;GRC的断裂能主要来源于玻璃纤维的拔出能,水胶比和砂胶比都对玻璃纤维的拔出能有显著影响;水胶比的增加会降低GRC的抗弯强度,但GRC的断裂能随着水胶比的增加而大幅增大;水胶比从0.32增加至0.50时,GRC的断裂能增幅达227%;GRC的断裂能随着砂胶比的增加而减小.     

压力成型条件下成型工艺对GRC力学性能的影响

研究压力成型条件下,成型压力、水胶比和保载时间对预混浇注法GRC的抗弯强度和断裂能的影响.研究表明,各因素对GRC抗弯强度和断裂能影响规律不同.成型压力越大,GRC抗弯强度越高,断裂能越低.压力成型条件下,GRC抗弯强度随着水胶比的变化不明显,但断裂能随着水胶比的增加而大幅增加.随着保载时间的延长,GRC抗弯强度小幅提高,但断裂能变化不明显.不同玻璃纤维掺量时,GRC的断裂能随成型压力的增加而下降的趋势相近.根据试验数据拟合所得的经验公式■能够较好地反映本实验条件下不同玻璃纤维掺量的GRC断裂能(G~*_F)与无压力GRC断裂能(G■)和成型压力(F)关系.     

喷水法成型纤维网增强水泥基板材抗弯性能

该文采用喷水硬化工艺制造了玻璃纤维编织网增强水泥基板材,试验研究了配网率和纤维编织网定位方式对其抗弯性能的影响。结果表明:玻璃纤维编织网可显著改善喷水成型水泥基板材的抗弯性能。随着配网率的增加,纤维网增强水泥基板材的抗弯强度和极限挠度明显提高。配网率为1.0%时,磁铁定位双层纤维网增强水泥基板材抗弯强度达10.64MPa,是无增强纤维网板材的3倍;极限挠度达6.74mm,是无增强纤维网板材的8倍。该工艺可解决需要快速搭建又无预拌条件工程的施工问题。     

高纤维体积率玻璃纤维增强水泥基材料的力学性能研究

为探究高体积率玻璃纤维掺量（>5%）对砂浆力学性能方面的影响,从水泥试块的成型入手,对力学性能、破坏行为等方面展开研究,通过测试不同玻璃纤维长度的高体积率玻璃纤维增强水泥基材料的抗折、抗压性能,并观测、记录其破坏过程和破坏方式,分析其破坏机理和破坏行为,并通过超景深扫描电子显微镜观察玻璃纤维断裂情况。研究结果表明,随着玻璃纤维体积掺量的提升,抗折和抗压性能初始有大幅度提升,分别达到38.6 MPa、55.4 MPa,在7%玻璃纤维掺量时基本平稳,掺量超过10%时成型困难;掺量在7-10%时,抗折应力-应变曲线出现明显的塑性特征。     

减水剂对掺电石渣水泥强度与结构影响的研究

探讨不同掺量的减水剂对掺电石渣水泥强度与结构的影响.结果表明:当w电石渣掺量为5%时,掺入减水剂会使掺电石渣水泥的早期强度有所下降.当w电石渣掺量大于20%时,掺入减水剂可消除水泥的凝聚现象,大大提高水泥的流动性,降低硬化水泥浆体的孔隙率,明显提高掺电石渣水泥的早期强度,且水灰比越低,减水剂的增强效果越强.本试验中w减水剂的最佳掺量为0.75%.减水剂的掺入对掺电石渣水泥的后期强度影响不大.     

玄武岩织物增强水泥基复合材料拉伸力学性能

利用美特斯(MTS)万能试验机研究了掺入不同体积掺量(0、0.5%、1.0%、1.5%)短切碳纤维、玻璃纤维、钢纤维的2层和3层玄武岩纤维织物增强水泥基复合材料的拉伸力学性能.结果表明:短切碳纤维、玻璃纤维、钢纤维均可明显增加玄武岩纤维织物增强水泥基复合材料的开裂强度,并且存在最优体积掺量;在0~1.5%掺量范围内、2层织物时,开裂强度随着3种短纤维掺量的增加而增加,掺量1.5%时最大;3层织物时,开裂强度随着碳纤维、钢纤维掺量的增加先增加后减小,掺量1.0%时达到最大值,而随着玻璃纤维掺量的增加持续增加,掺量1.5%时最大.短切碳纤维、玻璃纤维不能增加其峰值荷载,而钢纤维则明显提高其峰值荷载,2层织物时最优掺量为1.5%,3层织物时最优掺量为0.5%.     

Nb对Ti/A12O3复合材料力学性能的影响

研究了热压烧结条件下Nb元素对Ti/[ψ(Al2O3)=80%]复合材料相对密度、抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度等力学性能的影响,分析了其影响机理.结果表明,在Ti/[ψ(Al2O3)=80%]的Al2O3复合材料中掺入Nb元素,材料的微观组织形貌得以细化,性能有了较大提高.随Nb掺量的增加,材料的相对密度、维氏硬度与抗弯强度先增大后减小,当掺量为ψ=1.5%时,其相对密度、抗弯强度、维氏硬度达到最高,分别为98.13%、501.06MPa和20.31 GPa,断裂韧性随Nb掺量的增加而增大,当掺量为ψ=2%时,其断裂韧性为5.24MPa·m1/2.     

矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

研究矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响,当质量分数掺量为10%时,阿利特-硫铝酸钡钙水泥3d、28d的强度分别达到44.5MPa和77.6MPa.采用XRD、SEM等方法研究阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化产物的组成、结构和形貌,并对该水泥的水化机理进行探讨.结果表明:当矿渣掺量质量分数为10%时,促进了该水泥的水化,有利于水泥强度的提高.     

Nb对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

研究了热压烧结条件下Nb元素对Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]复合材料相对密度、抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度等力学性能的影响 ,分析了其影响机理。结果表明 ,在Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]的Al2 O3 复合材料中掺入Nb元素 ,材料的微观组织形貌得以细化 ,性能有了较大提高。随Nb掺量的增加 ,材料的相对密度、维氏硬度与抗弯强度先增大后减小 ,当掺量为 φ =1.5 %时 ,其相对密度、抗弯强度、维氏硬度达到最高 ,分别为 98.13%、5 0 1.0 6MPa和 2 0 .31GPa ,断裂韧性随Nb掺量的增加而增大 ,当掺量为 φ =2 %时 ,其断裂韧性为5 .2 4MPa·m1/ 2 。     

复相机敏混凝土弯敏特性研究

为了研究碳纤维（CF）、镀铜钢纤维（SF）、多壁碳纳米管（MWCNTs）和炭黑（CB） 4种功能材料掺量对复相机敏混凝土抗弯强度、电阻率与弯敏特性的影响规律,通过改变4种功能材料掺量方法设计了9组对比试验,分别采用二电极法、三点加载法测试试样的电阻率与弯敏性能。结果表明：（1）CF与SF是影响复相机敏混凝土弯敏特性的主要因素。（2）当4种导电材料的掺量比（CF∶SF∶MWCNTs∶CB）为1.2∶4∶0.25∶4时,试块28 d电阻率为887.5 ?·cm;当4种导电材料掺量比为0.3∶4∶0.5∶2时,试块抗弯强度最高;当构件挠度达到4 mm时,最大电阻变化率为158%,受弯机敏性较好,回归方程相关系数均大于0.95,复相机敏混凝土在受弯过程中电阻变化率与挠度变化关系相关性较好。     

玻璃纤维在不同环境中的耐腐蚀性研究

文章研究了中碱玻璃纤维和高锆玻璃纤维在不同环境中的腐蚀.研究表明,80℃湿热养护条件下,无论是采用饱和Ca(OH)_2溶液模拟混凝土中的碱性环境,还是直接采用水泥砂浆滤液,中碱玻璃纤维和高锆玻璃纤维在其中的腐蚀程度都远小于在水泥砂浆中.表明采用模拟孔隙液的方法研究水泥基中的玻璃纤维腐蚀有很大的局限性.190℃蒸压养护环境下GRC中高锆玻璃纤维的腐蚀也远比直接暴露在高温水蒸汽中的高锆玻璃纤维腐蚀严重.各养护条件下,GRC中的高锆玻璃纤维腐蚀程度都低于中碱玻璃纤维.     

玻璃纤维改性排水沥青混合料路用性能分析

目的研究玻璃纤维对排水沥青混合料路用性能的改善效果,确定玻璃纤维掺量与排水沥青混合料路用性能的规律.方法利用马歇尔试验、间接拉伸试验以及冻融劈裂试验评价排水沥青混合料的高温稳定性、中低温抗裂性以及水稳定性.结果玻璃纤维掺量为0.2%时高黏排水沥青混合料高温稳定性较好,玻璃纤维掺量为0.4%时中低温抗裂性能和水稳定性能较好.基质排水沥青混合料中玻璃纤维掺量为0.2%时高温稳定性、中低温抗裂性以及水稳定性均达到最佳.结论掺加玻璃纤维可以显著提高排水沥青混合料的路用性能.玻璃纤维掺入改性排水沥青混合料具有明显的增强效果.     

不同级配花岗岩石粉对混凝土性能的影响

以两种不同级配的花岗岩石粉作为掺合料(0~0.075 mm和0.075~0.150 mm),分别采用10%,20%,30%的掺量等质量替代水泥,研究花岗岩石粉的级配和掺量对C40混凝土工作性能和抗压强度的影响,基于试验数据确定采用花岗岩石粉替代水泥的最优配合比.结果表明:花岗岩石粉在混凝土中起到填充作用,石粉越细,填充效果越明显.随着混凝土中花岗岩石粉掺入量的增大,混凝土的流动性逐渐降低,抗压强度相对于基准组缓慢上升;当混凝土中掺入的花岗岩石粉级配为0.075~0.150 mm,替代水泥率为20%时,配制出的C40混凝土具有良好的工作性能和强度.     

CFRC梁在三点弯曲荷载作用下电阻与CMOD关系

研究了不同碳纤维掺量的CFRC(碳纤维水泥基材料)梁在三点弯曲荷载作用下其电阻变化与CMOD(裂缝口张开位移)的关系.试验研究发现,峰值荷载前CFRC梁的电阻-CMOD曲线均出现明显的转折点.当碳纤维掺量为胶凝材料质量的0.1%时,电阻-CMOD曲线表现出三个不同的变化阶段,其中第一个转折点接近峰值荷载点.而碳纤维掺量达到胶凝材料质量的0.2%和0.3%时,电阻-CMOD曲线则呈现两个变化阶段,并且转折点随着碳纤维掺量的增加逐渐远离峰值荷载点.电阻-CMOD曲线的第二阶段为线性变化过程,其中碳纤维掺量为0.2%时,CFRC材料的灵敏系数最高.     

冻融循环条件下聚丙烯酰胺水泥土损伤劣化特征研究

研究聚丙烯酰胺水泥土在冻融循环条件下所表现出的损伤劣化特征对于水泥土材料在寒区工程建设中的应用具有重要的参考价值。配制15%水泥掺量和3%、5%、7%、10%聚丙烯酰胺掺量的水泥土试件共20组,在冻结温度为-20℃,融解温度为20℃条件下,分别进行0,3,9和15次冻融循环试验;并在不同循环次数后对水泥土试样进行质量变化测定和无侧限抗压强度试验。在此基础上,采用扫描电镜分析水泥土内部微观结构变化,探讨冻融循环条件下聚丙烯酰胺水泥土的损伤劣化机制。结果表明,掺入适当的PAM可以有效提高水泥土的抗压强度;当聚丙烯酰胺掺量一定时,水泥土抗压强度随着冻融循环次数的增加而降低;当冻融循环次数一定时,水泥土抗压强度随着聚丙烯酰胺掺量的增加而呈现出先增后降的变化趋势,且水泥土强度的提高对聚丙烯酰胺存在一个最优掺量。     

普通硅酸盐水泥及碱激发水泥固定铬渣的毒性浸出比较

为了比较普通硅酸盐水泥、掺加矿渣的硅酸盐水泥和碱激发水泥3种胶凝材料对铬渣的稳定固定化效果,采用硫酸硝酸法、TCLP毒性浸出法以及半动态浸出法对固定化试件总铬和六价铬的浸出规律进行实验研究.结果表明,铬渣的掺入对普通硅酸盐水泥水化反应产生负面影响,当铬渣掺量从20%增加到45%时,试件抗压强度由50.4 MPa下降到25.8 MPa;浸出液中总铬和六价铬的浓度随着铬渣掺量的增加而增加.用矿渣代替部分普通硅酸盐水泥,能够提高对铬渣中铬的固定效果,当矿渣掺量为45%时,固定效果最佳.碱矿渣水泥对低掺量的铬渣有较好的固定效果,但当铬渣掺量超过35%时,浸出液中铬的浓度大幅度增加.     

PVA/粉煤灰/水泥性能研究

该文研究了PVA、掺量和超细粉煤灰掺量对水泥工作性能和力学性能的影响.结果表明,掺加聚乙烯醇对水泥的初凝时间则没有明显影响,而终凝时间则随掺量增加有明显减小.聚乙烯醇掺量为0.25 g时标稠需水量最大,为30.0%.聚乙烯醇掺量越高,水泥的抗压强度越低,最后趋于稳定.掺加可再分散性乳胶粉的水泥标稠需水量和初终凝时间都随着掺量的增加而增加,水泥的早期和晚期抗压强度则分别在掺量为0.5 g和1.0 g时达到最高,分别为33.10 MPa和81.91 MPa.掺加超细粉煤灰的水泥标准稠度需水量随超细粉煤灰掺量的增加先减小后增大,早期和晚期抗压强度都随着掺量的增加而先增后减,并且都在掺量为50g时达到最大,分别为44.60 MPa和98.63 MPa.     

高性能钢纤维混凝土抗弯性能研究

选用钢板剪切异形钢纤维,在钢纤维平均长度相近的条件下,研究基体水灰比、钢纤维体积掺量、钢纤维长径比对钢纤维增强混凝土抗弯强度的影响,并结合了试验设计中选取的因素和水平构成的立方体图形进行分析.结果表明,基体水灰比、钢纤维体积掺量、钢纤维长径比与抗弯强度之间符合三元线性关系,且对抗弯强度影响的显著性程度为:钢纤维体积掺量大于基体水灰比,基体水灰比大于钢纤维长径比.     

纳米SiO_2/PVA纤维复合改性HVFC的断裂性能实验研究

研究了纳米二氧化硅(NS)及聚乙烯醇(PVA)纤维对高掺量粉煤灰混凝土(HVFC)弯曲断裂性能的影响.通过对5组质量掺量分别为0%,0.5%,1.0%,1.5%与2.0%的纳米二氧化硅和4组体积掺量分别为0%,0.08%,0.1%与0.2%的PVA纤维实验配比进行了研究.结果表明,单掺适量NS能提高HVFC的初裂荷载、初裂挠度,但是不能改善混凝土的脆性特征.单掺PVA纤维能提高混凝土的断裂韧性,其荷载-挠度曲线出现应变硬化现象.少量NS可以显著提高PVA纤维的增韧效果.当PVA纤维体积分数掺量为0.08%时,NS质量分数掺量为0.5%时,使得HVFC的弯曲韧性指数I_5、I_(10)、I_(20)比单掺PVA纤维混凝土分别高28%,43%和60%.     

不同水泥掺量下非饱和固化淤泥力学特性试验研究

为明晰非饱和固化淤泥的强度特性,通过不同基质吸力、净围压下的三轴固结排水试验、无侧限抗压强度试验,探讨了水泥掺量、基质吸力和净围压对非饱和固化淤泥强度特性的影响.试验结果表明:固化淤泥的土-水特征曲线在基质吸力小于进气值时饱和度变化并不明显,而基质吸力大于进气值时,随着基质吸力的增大,固化淤泥的饱和度降低,低水泥掺量固化淤泥的土-水特征曲线位于高水泥掺量固化淤泥土-水特征曲线的下方;水泥掺量100 kg/m~3固化淤泥的应力-应变曲线表现为应变硬化,剪切时表现为体缩,而水泥掺量200、300 kg/m~3固化淤泥的应力-应变曲线均表现为应变软化,水泥掺量越高、净围压越小,应变软化趋势越明显.非饱和固化淤泥的无侧限抗压强度和抗剪强度与水泥掺量和基质吸力有关,水泥掺量越高、基质吸力越大,无侧限抗压强度和抗剪强度越大.不同水泥掺量和基质吸力条件下抗剪强度和无侧限抗压强度之间存在良好的线性关系.