PVA纤维长度对超高韧性水泥基复合材料力学性能的影响

采用长度为6 mm、8 mm、12 mm的聚乙烯醇(PVA)纤维制备了超高韧性水泥基复合材料,研究了不同长度纤维对材料力学性能的影响.结果表明:纤维长度的增加会降低其在分散介质中的分散量,同时会明显抑制拌合浆体的流动性;纤维对水泥基体力学性能的改善主要发生在早期,同等掺量下,增加纤维长度可以使试样获得较高的力学性能,但增加纤维长度对力学性能的增强效果在28 d降低,掺12 mm纤维试样的28 d抗折强度出现了倒缩;12 mm纤维对试样3 d龄期韧性与延性的改善显著,但是对试样7 d、28 d韧性与延性的改善效果与6 mm、8 mm纤维相当;微观分析发现纤维使得水泥硬化浆体微观结构更加致密,12 mm纤维在抵抗破坏过程中受到的磨损较6 mm、8 mm纤维严重,且在试样中存在纤维的劣化现象.     

超细粉煤灰和偏高岭土对高强混凝土耐热性能的影响

以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,超细粉煤灰和偏高岭土作为辅助胶凝材料制备了高强混凝土,研究了其在400℃热处理前后的力学性能,分析了浆体物相组成、断面形貌的变化.结果 表明,超细粉煤灰和偏高岭土的引入可以明显改善高强混凝土受热条件下的力学性能,同时引入30wt％超细粉煤灰和5wt％偏高岭土可制备出常温抗压强度、残余强度分别为87.18MPa、109.72 MPa的高强混凝土.微观分析发现,在热处理过程中,未掺加辅助胶凝材料的试样浆体中氢氧化钙和硅钙石分解,浆体结构劣化,力学性能退化明显;掺加超细粉煤灰可以改善试样浆体的孔结构,且超细粉煤灰可在高温下与氢氧化钙及其分解产生的氧化钙反应生成更多的硅钙石以及耐高温矿物相,改善了加热过程中由于氢氧化钙和部分硅钙石分解而产生的结构缺陷,进而提升材料耐热性能,使得混凝土热处理后的残余强度不降反升;在掺加超细粉煤灰的同时复掺偏高岭土,可以在常温下水化生成更多的水化硅酸钙凝胶,使得粉煤灰微珠与浆体的界面结合更加紧密,并在高温下进一步加快水化反应速率,在浆体中生成大量硅钙石、钙铝榴石与蓝晶石三种耐高温物相,进而大幅度提升混凝土的耐热性能,使得混凝土高温残余强度更高.     

高延性水泥基复合材料的断裂性能分析

实验测试了不同纤维掺量下的高延性水泥基复合材料的载荷—挠度曲线,并对试件加载过程中的声发射信号进行收集,分析了试件断裂后的裂纹分布及纤维在基材中的破坏形式。结果发现:(1)当纤维体积掺量2.0%时,水泥基材的极限挠度、极限抗弯承载力分别可达20.16mm、19.47MPa;(2)高延性水泥基复合材料破坏主要来自于微裂纹的萌生、扩展以及损伤积累过程,试件从加载至完全破坏的时间为素水泥基复合材料破坏持续时间的2~5倍;(3)高延性水泥基复合材料中纤维的破坏以纤维被拔出和纤维被拉断两种模式,试件表现出明显的多缝开裂特征。     

改性超硫酸盐水泥在大体积混凝土中的应用研究

本研究着力于超硫酸盐水泥在大体积混凝土中的应用,通过研究其物理性能、力学性能,分析在混凝土中应用的可行性;通过测试水化温升,分析在大体积混凝土中的应用优势;通过扫描电镜(SEM)分析水化产物形貌。试验结果表明,超硫酸盐水泥混凝土流动性能较好,且其工作性能优于普硅水泥配制的混凝土。对于超硫酸盐水泥体系的混凝土强度,标准养护条件下稍高于在常温条件下养护的试块。随着龄期增长,混凝土抗压强度都在增长,且增长速率逐渐降低。超硫酸盐水泥体系的强度低于普硅水泥体系,但是后期强度增长速率明显高于普硅水泥体系。超硫酸盐水泥体系的水化温升低于普硅水泥。超硫酸盐水泥体系的主要水化产物为"鱼鳞片"状的水化硅酸钙和钙矾石。     

硅灰掺量对超硫酸盐水泥水化进程的影响

通过设计3%,5%,8%,10%4种不同的硅灰掺量配制超硫酸盐水泥(SSC)。对其胶砂试样的力学强度进行了跟踪测试,并测试了试样自拌合加水后100h内的水化温升,借助扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪对试样水化产物进行分析,得出硅灰不同掺量下SSC的力学性能、水化温升及水化产物的差异。结果表明:硅灰在SSC中掺量为3%~5%比较适宜,对SSC的力学性能和水化进程有促进作用;试样的水化过程最大的放热峰发生30~60h,随着硅灰的掺入,试样的最大水化放热峰提前;SEM和XRD分析结果显示硅灰填充于SSC之间,使胶凝材料具有良好的级配和密实度,而且与SSC水化产物中少量的Ca(OH)2产生火山灰效应,提高了试样的强度。     

掺机制砂的高延性水泥基复合材料的制备

采用机制砂,经过人工破碎、筛分,研究不同的砂灰比对高延性水泥基复合材料性能的影响。结果表明,砂灰比(0.35~0.50):1时,水泥基材极限挠度超过17 mm、极限抗弯承载力接近8MPa;通过扫描电镜观察发现试件破坏断面处以纤维被拔出方式为主,以纤维拉断方式为辅,水泥基材呈现出明显的应变硬化行为和多缝开裂特征。     

建筑相变材料的封装技术

概述了建筑相变材料的发展历程及研究现状。在对储能机理分析的基础上,归纳了建筑相变材料的性能要求。介绍了目前研制建筑相变材料用到的各类主要封装技术以及这些封装技术的优缺点。在此基础上指出建筑相变材料存在的问题,预测了发展趋势,最后进行了总结。     

含不同石膏种类的超硫酸盐水泥的水化行为

针对不同石膏对超硫酸盐水泥水化行为的影响,测试了分别掺有硬石膏、二水石膏和磷石膏的超硫酸盐水泥的各龄期抗压强度,对比了其早期放热速率及放热曲线的差异,以及水化产物相的变化.结果表明：上述3类超硫酸盐水泥3d抗压强度均为14MPa左右;磷石膏基超硫酸盐水泥28,90d抗压强度分别为412,491MPa,明显高于其他两种水泥.超硫酸盐水泥早期强度主要受水化速率的影响.后期强度测试结果表明,磷石膏的激发效果优于硬石膏及二水石膏,用其制备的水泥浆体后期形成更多的水化硅酸钙与钙矾石,硬化浆体更加密实.     

氧化镁质和硫铝酸钙膨胀剂对工程水泥基复合材料性能的影响

本文研究了氧化镁质和硫铝酸钙膨胀剂对工程水泥基复合材料水化产物及微观结构的影响。结果表明:两种膨胀剂均会引起工程水泥基复合材料流动性能、力学性能的下降;掺入氧化镁质膨胀剂使得材料体系中大量生成富镁硅钙石,而掺入硫铝酸钙膨胀剂使得材料体系中钙矾石含量增大,两种水化产物均可以细化材料的孔结构,改善试样的抗氯离子渗透性能,5%(质量分数)掺量下硫铝酸钙膨胀剂试样的孔径比氧化镁质膨胀剂试样的更小,结构更加稳定。