掺碳纤维和微细钢纤维水泥砂浆热电性能研究

研究了掺纤维水泥砂浆升温与降温过程中的热电效应，并着重探讨了纤维和水泥基体对该体系热电性能的影响．研究发现：碳纤维和微细钢纤维能显著提高和改善水泥砂浆的热电性能；通过碳纤维水泥砂浆与微细钢纤维水泥砂浆联结可形成水泥基热电偶．从而实现对大体积水泥砂浆混凝土内部的温度监控．     

碳纤维水泥砂浆在低温环境下的压敏性能研究

目前,对于碳纤维水泥基复合材料在常温下的压敏性能,国内外做了大量的研究工作。由于我国的一些地区冬季气温较低,日平均气温在0℃以下,在这种低温环境下,探索碳纤维水泥基复合材料的低温压敏性能有重要意义。本次试验拟研究碳纤维水泥砂浆在0℃以下的压敏性能,比较其与常温下压敏性能的异同,为今后在土木工程结构健康监测的应用打下基础。     

低温下纤维增强混凝土的强度与韧性

通过测定低温和常温下纤维增强水泥基复合材料的断裂韧性,研究水泥砂浆和混凝土基体中钢细纤维和碳微纤维的作用。在低温－５０℃时水泥基纤维复合材料的强度明显高于常温２２℃时的强度,但在－５０℃时材料刚度有所下降,断裂能量比常温时高。水泥砂浆比混凝土对低温更为敏感。     

碳纤维混凝土的交流阻抗性能研究

随着水泥基材料的发展,人们对水泥基材料提出了更新的要求,其中水泥基导电复合材料的研究引起了广泛的兴趣.制备水泥基导电复合材料的方法是在水泥基材料中掺入各种导电组分,目前较常用的是掺人碳纤维,它可以大幅度提高水泥基复合材料电导率.本文通过对碳纤维混凝土的交流阻抗特性分析,研究了其内部微结构与电导性能的关系.     

碳纤维智能混凝土的温敏性探讨

碳纤维混凝土(SCFC)是在普通混凝土中掺入碳纤维而成的一种复合材料,短切碳纤维混凝土正越来越多地应用于需要冬季除冰的道路和机场路面。通过试验,对SCFC的温敏性进行了初步的探讨和研究。     

碳纤维水泥基复合材料电阻特性的研究

研究了碳纤维水泥基复合材料的电阻特性,结果表明,碳纤维水泥基复合材料电阻率随着碳纤维体积分数的提高而下降;碳纤维掺入量存在一个饱和点,超过此饱和点,碳纤维水泥基复合材料的电阻率变化趋于稳定;碳纤维水泥基复合材料电阻率随加载频率的增大而降低.碳纤维水泥基复合材料的电学特性可以用电渗透原理解释,并由扫描电镜试验结果得到验证.     

水镁石纤维湿容积与其水泥基复合材料强度的关系研究

研究了纤维湿容积与水镁石短纤维增强水泥基复合材料强度之间的关系.通过纤维湿容积及纤维水泥砂浆力学性能的测试,以及对纤维水泥砂浆断面SEM的观察,发现同等级水镁石短纤维的湿容积值大小与其水泥砂浆的强度是线性相关的.纤维的湿容积值与纤维水泥砂浆抗折强度之间的线性相关性极其显著,湿容积值可以用于评价道路水泥混凝土增强用同一等级水镁石短纤维的优劣.湿容积大的水镁石短纤维能较好地在水泥基材料中松解和分散,有利于纤维增强作用的发挥.水镁石纤维能较好地提高水泥砂浆的强度.     

碳纤维在水泥基体中的分散性研究进展

基于碳纤维的分散性在水泥基复合材料中的重要性,阐述了碳纤维的基本性能、生产工艺及碳纤维在水泥基体中的分散方法,探讨了碳纤维分散性的发展趋势。     

低碳纤维掺量智能混凝土的电阻率研究

研究了低碳纤维掺量智能混凝土的电阻率,包括随固化龄期的增加不同碳纤维含量混凝土电阻率的变化规律,测量选取的电压对电阻率变化的影响以及在电阻的测试中电极的选用对试样电阻率的影响研究。通过这些研究,得到了低碳纤维掺量水泥基复合材料电阻变化的基本规律,为其实际应用打下良好基础。     

碳纤维水泥基复合材料的应用发展现状

结合试验介绍了碳纤维增强水泥基复合材料的试验制备方法、物理性能(重点是其导电性能的应用和研究)和目前的发展状况,介绍了利用碳纤维增强水泥基复合材料进行的理论智能监测系统。最后,指出了目前此复合材料发展遇到的困难和存在的不足。     

聚丙烯纤维参数对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响

利用圆环法测试研究了聚丙烯纤维掺量、长度、几何形状等参数对水泥砂浆在硬化阶段抗干缩开裂性能的影响．实验结果表明：三叶形聚丙烯单丝纤维的掺加能明显改善水泥砂浆在硬化阶段的抗干缩开裂性能，且其掺加的量越多，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；聚丙烯纤维横截面形状不同，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果也不同，其中横截面为三叶形的聚丙烯单丝纤维对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果较好；掺入的三叶形聚丙烯单丝纤维长度越长，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；三叶形聚丙烯单丝纤维经表面处理后，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响有所增大．     

纤维表面处理对FRP-水泥砂浆抗弯性能的影响

分别对碳纤维和芳纶纤维进行表面处理，并利用三点弯曲梁试验来研究水泥砂浆外贴该两种纤维片材后的抗弯性能．结果表明：粘贴碳纤维和芳纶纤维片材能极大提高水泥砂浆的抗弯强度和韧性指数，其最大断裂荷载增幅超过150％，破坏模式从脆性的突发性破坏转变为具有一定延性的积累性破坏；经等离子体表面处理后的碳纤维和芳纶纤维，可使CFRP-水泥砂浆和AFRP-水泥砂浆的最大断裂荷载和韧性指数都显著提高，而且构件在受弯过程中是被拉断的，充分发挥了纤维高强的特点．     

无机矿物纤维增强水泥砂浆抗氯离子渗透的试验研究

借助扫描电镜（SEM）、水银压汞法等,将碳酸钙晶须和玄武岩纤维等两种新型无机矿物纤维引入水泥砂浆,通过RCM 法研究了单掺晶须、不同长度与掺量玄武岩纤维以及晶须和纤维复掺时对水泥砂浆抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,适宜掺量的晶须和纤维有效改善了水泥砂浆的抗氯离子渗透性能,且当晶须掺量固定在10%,纤维长度为6 mm,体积掺量为0.05%时,水泥砂浆抵抗氯离子渗透的效果最佳。     

Deformation adjustment of concrete beams laminated with carbon fiber mats

A carbon fiber mat is a sheet composed of intercrossing short carbon fibers, which has more stable and lower electrical resistivity compared with dispersed short carbon fiber mixed in cement. Thereby carbon fiber mats can be used in cement and then make cement structures exhibit obvious electro-thermal effect. In this paper, Electro-thermal properties of carbon fiber mats and an elementary strengthening experiments against deformation of carbon fiber mat cement laminated beams were researched. Firstly, electro-thermal properties of carbon fiber mats were studied. Secondly, carbon fiber mat laminated beams are designed and experiments were conducted to get temperature and deformation responses driven by the electro–thermal effects of the carbon fiber mat cement laminated beams. Finally, some experiments of deformation adjustment were done according to the above experimental results. The results show that deformation of concrete beams upon loads can be reduced even removed, and the beams can be strengthened against deformation.     

碳纤维/石墨烯导电沥青混凝土的非线性伏安特性

基于实验室制备的碳纤维/石墨烯导电沥青胶浆及沥青混凝土,研究了碳纤维/石墨烯导电沥青混凝土的导电特性与导电行为,以及电阻与外加电压间的相关性.结果表明:所制备的沥青胶浆及沥青混凝土均表现出了明显的非线性导电行为,其电阻率随着电压的增大显著降低,并且非线性程度随着导电填料掺量的增大逐渐减弱.运用动态随机电阻器网络模型证明了隧道效应是造成这一非线性导电行为的主要原因,在足够强的电压作用下,原本处于绝缘状态下的部分载流子有序排列,出现了额外的导电通路.     

不同尺寸钢纤维混杂增强水泥砂浆的力学性能

研究了不同尺寸（微细、中等）钢纤维混杂增强水泥砂浆的力学性能．结果表明：在钢纤维体积分数一定的情况下,混杂钢纤维对水泥砂浆力学性能的改善作用可优于单一直径钢纤维;不同尺寸钢纤维的混杂对水泥砂桨抗折强度的提高具有明显的混杂效应;集胶比是影响混杂钢纤维水泥砂浆力学性能的重要因素,集胶比越大,最优钢纤维混杂所需中等直径钢纤维的体积分数也应越大;2种不同直径钢纤维的混杂对水泥砂浆断裂能及断裂韧性的提高有协同效应．     

煤沥青碳纤维的表面改性及其在水泥砂浆中的握裹力提高

利用"雾化流纤维静态涂覆法"对煤沥青碳纤维表面进行改性,在碳纤维表面涂覆各种不同的聚合物乳液.用荧光显微镜和SEM对改性的纤维表面进行分析,并对其在水泥砂浆中的握裹力进行了研究.结果表明:各种聚合物乳液均可涂覆在碳纤维表面,形成一定厚度致密或骨节突起状涂层.且改性后沥青碳纤维在水泥砂浆中分散性较好,握裹力均提高,最大可以达到61%.     

微硅粉对钢纤维高强混凝土性能影响研究

高强混凝土最致命的一个缺点是其较大的脆性。通常．通过掺加纤维以改善其脆性，提高混凝土的韧性。为改善钢纤维与水泥基体界面性能．通常采用微硅粉与钢纤维复合的方式。本文研究了微硅粉掺量对不同长径比钢纤维混凝土新拌性能与力学性能影响．并着重探讨了微硅粉掺量与钢纤维长径比及掺量的最佳配比。研究表明，微硅粉的掺量和钢纤维的长径比对体系的强度影响较为显著。     

主筋编排对织物增强水泥砂浆力学性能的影响

模拟钢筋混凝土配筋方式,用纤维增强砂浆筋代替传统钢筋增强水泥砂浆.采用玻璃纤维编制纤维增强砂浆筋作为主筋,用芳纶纤维对其进行横向连接并织成平面织物,然后用水泥浆进行固化.接着就主筋编排方式对织物增强水泥砂浆力学性能的影响进行研究.结果表明:辫子状主筋织物增强水泥砂浆的抗折、抗压强度比交织状主筋织物增强水泥砂浆的大;在宽度和厚度方向上的主筋根数有一个最佳值,高于或低于此值,其增强效果都会下降;较细主筋的增强效果比较粗主筋的好.