聚甲醛-玄武岩混杂纤维增强砂浆力学性能

采用混掺聚甲醛(POM)纤维和玄武岩纤维(BF)的方法制备了一种多尺度纤维混杂体系的复合材料,研究了其抗折强度、抗压强度、弯曲韧性及直接拉伸强度等基本力学性能,并通过扫描电子显微镜和数码电子显微镜对其微观结构进行分析。抗折、抗压强度试验结果表明,混掺两种纤维试样的抗折强度和早期抗压强度均明显优于单掺POM纤维试样,然而,28 d抗压强度有小幅下降;三点弯曲试验结果表明,单掺POM纤维可以改善水泥基材料的韧性并提高材料的等效弯曲强度,混掺BF后,等效弯曲强度进一步提高。微观分析结果表明,POM纤维和BF与基体结合紧密,两种纤维在宏观和微观尺度上均起到协同作用,共同发挥阻止裂纹扩展的作用,从而改善水泥基复合材料的韧性并提高强度。     

杨木纤维对砂浆流动度、力学性能和自收缩的影响

本文采用控制变量法设计试验,探究了杨木纤维尺寸、体积分数对砂浆流动度、力学性能(抗压、抗折强度)及自收缩的影响。研究发现：与杨木纤维尺寸相比,杨木纤维体积分数对砂浆流动度的影响更为显著,当杨木纤维体积分数自1.0%增至3.0%时,砂浆流动度降低49.56%;增加杨木纤维尺寸和体积分数均会降低砂浆的抗折强度,而增加杨木纤维的体积分数有利于提高砂浆的抗压强度;杨木纤维体积分数比其尺寸对砂浆的减缩作用更显著,添加3.0%长度为0.30～1.25 mm的杨木纤维使砂浆72 h自收缩降低45.6%。     

聚甲醛纤维的制备及其力学性能研究

采用双螺杆熔融纺丝制得聚甲醛(POM)卷绕丝,通过水浴拉伸卷绕制得聚甲醛纤维。利用声速取向测试仪研究了拉伸对纤维取向的影响;利用纤维强度仪测量了纤维的力学性能,研究了拉伸温度、热定形条件、酸碱性环境对纤维力学性能的影响。结果表明:拉伸倍数增大,POM纤维的取向度、断裂强度、模量增大,断裂伸长率减小;控制水浴拉伸温度在80~95℃为宜;紧张热定形有利于提高纤维力学性能。制得的聚甲醛纤维耐碱性优良,有一定的耐酸性能。     

粉煤灰砂浆自生收缩和干燥收缩关系的研究

为了揭示粉煤灰对水泥基材料自生收缩和干燥收缩间的定性和定量关系，分别测定了质量分数为0．30，0．45和0．60的超细低钙粉煤灰或I级低钙粉煤灰砂浆从加水养护1d至120d的自生收缩(ε1)和干燥收缩应变值(ε2)。试验结果表明，早期(7d内)粉煤灰砂浆的自生收缩会比基准砂浆低，粉煤灰对砂浆自生收缩的作用受到粉煤灰自身活性和粉煤灰取代水泥质量分数的影响，粉煤灰活性高，其砂浆早期自身收缩大，后期自身收缩随粉煤灰取代水泥质量分数的增加而减小。提出的回归模型ε1／ε2＝e^σt^-b能够很好地反映随时间延长，水泥基材料自生收缩在总干燥收缩中所占的比率。     

镁渣木质素纤维复合抹灰砂浆的干燥收缩特性

为有效与充分利用镁渣,提高抹灰砂浆的抗裂性,以水胶比、镁渣掺量、外加剂掺量和木质素纤维掺量为因素,设计正交试验方案L16 (45),试验研究了镁渣木质素纤维复合抹灰砂浆的干燥收缩特性.应用正交试验理论分析了各因素的影响规律,及其显著性,微观分析法揭示了镁渣和木质素纤维的减缩机理,最小二乘法建立了抹灰砂浆干燥收缩变形的多元非线性回归模型.试验结果表明:镁渣和木质素纤维对砂浆的干燥收缩变形具有明显的抑制效应,镁渣的微膨胀效应、木质素纤维的保水和拉结效应是使砂浆干燥收缩变形减小的主要内在机制;砂浆干缩变形模型预测结果与实验结果相吻合.     

铁尾矿砂砂浆力学性能和收缩性能研究

测试了铁尾矿砂的颗粒级配、细度模数、石粉含量及密度等基本性能,用铁尾矿砂取代不同量的天然砂制备砂浆,研究其对砂浆工作性能、力学性能、吸水性能及收缩性能的影响.实验结果表明:铁尾矿砂砂浆减水剂饱和掺量点与天然砂砂浆相同,铁尾矿砂砂浆流动度经时损失速度大于天然砂砂浆;铁尾矿砂的掺入会降低砂浆的流动性,增加砂浆的表观密度,提高砂浆的抗折强度与抗压强度,随着铁尾矿砂取代量增大,砂浆不同龄期的干燥收缩率显著增大.     

PVA纤维增强水泥基修补砂浆冲蚀磨损性能试验研究

测试了PVA纤维增强水泥基修补砂浆的力学性能和冲蚀磨损性能,研究了PVA纤维掺量对水泥砂浆力学性能和冲蚀磨损性能的影响.试验结果表明:水泥砂浆的抗压强度和抗折强度均随PVA纤维掺量的增加先增加后减小,但PVA纤维对抗折强度的影响更加明显,当PVA纤维的掺量为1.5 kg/m3时,其抗折强度、抗压强度分别达到5.14 MPa和42.5 MPa,相比于空白样分别提高了68.5％和31％;PVA纤维增强水泥砂浆的冲蚀率随冲蚀速度的增大而增加,但在各个冲蚀速度下添加了PVA纤维的试样的冲蚀率明显低于空白样的冲蚀率,在35 m/s的高冲蚀速度下,PVA纤维掺量为1.5 kg/m3试样的冲蚀率相比空白样的冲蚀率降低了44.5％;空白样的冲蚀率随冲蚀角度的增加而增大,显示典型脆性材料的冲蚀特征,而添加了PVA纤维的水泥砂浆的冲蚀率随冲蚀角度的增加呈现锯齿状波动,表现出半塑性材料的冲蚀特性;PVA纤维的掺量为1.5 kg/m3时,修补砂浆的施工性良好,其强度和冲蚀抗力均较高,是适宜现场施工的合理掺量.     

结晶性对纤维增强聚甲醛力学性能的影响

考察了热塑性酚醛树脂(Novolac)对纤维增强聚甲醛(POM)复合材料结晶性及增强效果的影响规律。力学考察表面表明:在玻纤及碳纤维增强POM复合材料加入Novolac,可使其力学性能得到进一步提高。热分析及偏光显微镜研究结果表明:在纤维增强POM复合材料加入Novolac可有效地减小POM球晶尺寸并降低POM结晶度,提高纤维在树脂基体中的分散性及分布的均匀性,从而使纤维增强POM的效果更显著,并可制备出力学性能更优异的高含量纤维聚甲醛复合材料。     

聚丙烯纤维增强水泥砂浆力学性能试验研究

为研究聚丙烯纤维掺入量对不同养护龄期的水泥砂浆试件变形破坏规律的影响,对水泥砂浆试件进行单轴压缩实验,同时利用数字散斑相关方法(DSCM)、扫描电子显微镜(SEM)对试件侧向变形场、断口形貌进行细观观测.结果表明:试件养护龄期相同时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量增加呈先增加后减小趋势,在设置的变量梯度范围内,纤维最优掺量为0.5%;掺入聚丙烯纤维的试件峰后表现出明显的塑性特征,峰后广义刚度系数变化量较大;试件侧向变形场演化过程分为四个阶段:均匀阶段、成核阶段、变形局部化阶段、破坏阶段;聚丙烯纤维与水泥砂浆的粘结强度弱于砂粒与水泥的粘结强度,含聚丙烯纤维的试件在破坏形态上表现出"裂而不断"的特点.提出了含聚丙烯纤维水泥砂浆的微观胶结接触模型,模型的力学关系较好的解释了聚丙烯纤维试件峰后塑性提高的特征.     

连续玄武岩纤维增强复合材料力学性能试验研究

连续玄武岩纤维(CBF)由于其优异的力学性能、物理性能和较低的价格,在土木工程中应用前景广泛。CBF可以与树脂复合制作片状、板状、筋状等各种各样的复合材料(CBFRP),在实际工程中科学合理应用CBFRP,必须对其力学性能作深入了解。对CBFRP片材和棒材的力学性能进行研究,重点讨论了影响CBFRP力学性能的各种参数,研究结果可为CBF及其CBF片材生产厂家提供参考,并为CBF的深入研究和工程应用打下基础。     

聚甲醛纤维制备工艺及其性能的研究

以聚甲醛(POM)切片为原料,在200～210℃进行熔融纺丝制得POM长丝。利用DSC、Olympus偏光显微镜、单纱电子强力仪测定了POM纤维结晶度、熔点、取向度和纤维的机械性能;研究了后处理对POM纤维性能的影响以及拉伸对POM纤维耐酸碱性能的影响。结果表明:(1)POM纤维耐碱性良好,拉伸可以提高POM纤维结晶度、取向度、断裂强度以及耐酸性,但是使断裂伸长率减小;最佳拉伸温度在110℃左右,拉伸倍率在6～8之间。(2)热定形温度对POM纤维结晶度和熔点影响不大,延长热定形时间使POM结晶度、熔点降低;最佳热定形条件为在140℃下热定形4min。(3)经过拉伸热定形后的POM纤维的最大断裂强度和断裂伸长率分别为7.41cN/dtex和19.2%。     

尼龙纤维增强水泥砂浆性能的试验研究

本文分析了尼龙纤维的不同体积掺量(0.05％,0.1％,0.2％,0.3％)及不同纤维长度(6 mm,12 mm,15 mm,19 mm)对水泥砂浆的抗折强度、抗压强度、韧性(折压比)及干缩性能的影响.结果表明,尼龙纤维的掺入能有效提高砂浆的抗折强度、折压比及降低同龄期下的自由干缩率,但抗压强度变化不很明显,甚至有一定程度的降低.     

废旧聚甲醛/改性竹纤维复合材料的力学性能研究

采用碱(NaOH)、硅烷偶联剂(KH560)、异氰酸酯(IPDI)等不同处理方法对废旧聚甲醛/竹纤维（POM/BF）复合材料的界面进行调控,研究了竹纤维改性方法和竹纤维含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,NaOH+IPDI和NaOH+KH560能够实现对复合材料界面的调控,利用NaOH+2 %IPDI对BF进行处理后,POM/BF复合材料［BF为20 %（质量分数,下同）］的弯曲强度增加了13.38 %,拉伸强度为50.36 MPa;利用NaOH+5 %KH560对BF进行调控处理后,POM/BF复合材料的弯曲强度增加了12.61 %,拉伸强度为46.87 MPa;NaOH+2 %IPDI对BF的处理具有更好的效果,BF含量为20 %时复合材料的力学性能最佳。     

碳纤维增强轻质砂浆的力学与电学性能

采用煤发电厂废料－－飘珠为轻集料，代替一般砂浆中砂子，并探讨这种轻南砂浆进行碳纤维增强的成型工艺，使用这种工艺可制备包含不同品种、不同掺量的碳纤维增强水泥复合材料。对材料的波折、抗拉、抗压、抗冲击性能、导电性能等进行了研究，并从实验测试的结果讨论碳纤维的品种、一对以上性能的影响。     

砂浆再生粗骨料对混凝土强度及干燥收缩性能影响研究

试验以不同强度砂浆粗骨料、不同砂浆粗骨料置换率为变量对C30再生混凝土强度及干燥收缩耐久性能进行了试验研究.结果表明,随着砂浆再生粗骨料置换率的增加,混凝土拌合物流动性能降低;当砂浆再生粗骨料置换率相同时随着砂浆再生粗骨料强度的降低混凝土的强度也有所降低;当采用同一种强度等级砂浆再生粗骨料时,随着砂浆粗骨料置换率的增加混凝土的强度也会降低,特别是采用低强度砂浆再生粗骨料且置换率为100％时混凝土的强度降低更为明显;当采用同一种强度等级砂浆再生粗骨料时,随着砂浆粗骨料置换率的增加混凝土的干燥收缩长度变化率也会变大;在相同砂浆再生粗骨料置换率的条件下砂浆粗骨料强度越低,吸水率越大,混凝土的干燥收缩长度变化率也会变大.     

聚甲醛纤维的一步法制备及其性能研究

采用自制的熔融纺丝一体化设备,使用不同熔融指数的聚甲醛的共混料为原料,通过DSC、TGA等测试以及纺丝工艺过程的分析,得出了最佳的原料配比和熔融纺丝工艺。研究了牵伸倍数对聚甲醛纤维拉伸强度的影响,结果表明:在10倍牵伸下,可以制备出拉伸强度为6.2 cN/dtex的聚甲醛纤维。     

聚丙烯纤维增强的水泥砂浆断裂韧性的研究

为了解决普通混凝土小型空心砌块墙体易脆性开裂的问题,研究了一种新型抹面砂浆。通过改变掺加纤维的种类、纤度、长度、截面形状、数量,进行砂浆断裂韧性的对比实验。结果表明:掺加纤维对提高普通砼砌块墙体用砌筑砂浆的断裂韧性有良好作用,尤其是掺入适量、纤度适当的经表面氧化处理、长度15mm的聚丙烯纤维效果最为良好。     

高温循环作用下水泥砂浆的力学性能研究

为了研究高温循环作用下水泥基材料的力学特性,对经高温循环作用后的水泥砂浆试件进行了单轴压缩变形试验.研究结果表明:当循环次数为5次以内时,水泥砂浆的抗压强度随着高温循环次数的增加呈波动变化,无明显增大或减小趋势,但随温度和水灰比的增大而减小;在400℃以内,温度对水泥砂浆的峰值应变影响较小,但峰值应变随着高温循环次数的增加而增大;水泥砂浆的弹性模量随着高温循环次数的增加呈先增大后减小的变化规律.