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。     

PVA纤维分散程度对水泥砂浆和水泥稳定碎石力学性能的影响

为研究聚乙烯醇(PVA)纤维的分散程度对水泥砂浆和水泥稳定碎石性能的影响,用粉煤灰对PVA纤维束进行分散处理,同时采用灰度共生矩阵图像处理法对PVA纤维的图像纹理进行熵分析,建立单因素方差分析数学模型,用以检验粉煤灰对PVA纤维分散程度的显著性影响,得出PVA纤维的分散程度与图像熵之间的关系;然后采用质量均分称重法对灰度共生矩阵图像处理法进行验证分析;再通过室内试验研究水泥基复合材料的力学性能与PVA纤维分散程度之间的关系.结果 表明:PVA纤维的分散程度随着添加的粉煤灰与PVA纤维质量比(简称质量比)的增加而增大,当质量比大于50:1时,PVA纤维束能在水泥基复合材料中均匀分散;图像熵随质量比的增加而增加,纤维均值的变异系数随质量比的增加而减小;水泥砂浆的抗折强度、破裂能和水泥稳定碎石的劈裂强度随图像熵的增加而增大.由此可知,提升PVA纤维在水泥砂浆和水泥稳定碎石中的分散程度,可提升水泥砂浆和水泥稳定碎石的力学性能.     

尼龙纤维水泥基复合材料的老化性能研究

通过人工气候试验和70℃饱和氢氧化钙溶液浸泡试验，对尼龙纤维水泥基复合材料的老化性能进行了研究，70℃饱和石灰水中浸泡180d以后，尼龙纤维水泥砂浆的抗冲击强度表现出快速减小的趋势，纤维含量越高减小越明显。在360d时，3种纤维含量砂浆试样的抗冲击强度的差别大大减小，抗冲击强度保持率均为30％,在氙灯人工气候老化条件下，尼龙纤维本身发生明显的降解，而净浆内部的纤维因为水泥浆对光的屏蔽作用，其降解情况显著改善。老化400h后，尼龙纤维水泥砂浆的韧性指数与抗冲击强度的保持率分别可达82％－87％和94％－99％。     

掺镍纤维的水泥基复合材料导电性能研究

以镍纤维作为导电介质掺合到水泥砂浆中制成水泥基复合材料,研究了纤维长径比、砂浆搅拌工艺、外加分散剂种类及用量和纤维掺量等因素对水泥基复合材料导电性能的影响,采用四探针测试仪和扫描电镜表征了复合材料的电导率和纤维的分散状态。实验结果表明:采用干混搅拌工艺、镍纤维的长径比为750、甲基纤维素(MC)分散剂掺量为0.4%时,镍纤维在水泥基复合材料中的分散效果最佳;在此工艺条件下,当镍纤维掺量为5.0%时,水泥基复合材料电导率最大,达2.65×10-3 s/cm。     

掺纤维高强高延性水泥基复合材料高温下拉伸性能研究

高强高延性水泥基复合材料在使用阶段最不利影响之一是高温,但是目前对该水泥高温方面的性能研究较为局限。在常温（20℃）、200℃、400℃、600℃、800℃的温度下研究了聚乙烯醇纤维（PVA）、钢纤维、碳酸钙晶体纤维等多种纤维混杂下的高强高延性水泥基复合材料延展性。研究结果表明,常温条件下利用钢纤维替代PVA纤维将导致高强高延性水泥基复合材料的拉伸性能降低,利用碳酸钙晶体纤维适量代替PVA,可以提高水泥复合材料的延展性;高温对上述材料的抗拉强度值具有不利影响,其中PVA纤维随温度呈指数衰减的趋势;钢纤维能够延缓材料抗拉强度的衰减速率;在高温作用下,虽然碳酸钙能够提高材料本身的抗拉强度,但是在衰减速度方面并没有降低,仍旧随着温度的升高衰减速度变快。     

不同低温作用下混凝土的受拉强度研究

通过由常温降至给定低温（-40、-80、-120、-160、-190℃）、经历低温再直接或以1℃/min匀速回至常温3种工况下的混凝土劈裂抗拉试验,研究了不同低温作用下混凝土的受拉强度及其离散性。结果表明：随着低温温度的降低,混凝土受拉强度变化率呈先增大后减小的趋势,而经历低温再直接回至常温和以1℃/min匀速回至常温时的混凝土受拉强度变化率变化较稳定;经历低温再直接回至常温和以1℃/min匀速回至常温的混凝土受拉强度变化率的差别较小,故可不考虑回至常温的方式对混凝土受拉强度的影响;与常温对照组混凝土相比,经历低温时和经历低温再回至常温时的混凝土受拉强度的离散性均变小,但其减小程度与低温以及经历低温再回至常温的方式有关。     

胶砂比对纤维增强水泥基复合材料性能的影响

主要研究了不同水胶比的水泥基复合材料,在1∶0.75、1∶1、1∶1.25、1∶1.5的胶砂比条件下,水泥基复合材料性能的变化。试验结果表明,胶砂比在1∶1.25时,水泥基复合材料强度达到最大值,氯离子渗透性能较高(渗透率低);随着浆骨比的增大,水泥基复合材料的强度先增大后减小;浆骨比为1.3~1.6时,水泥基复合材料氯离子渗透高度达到最小值。当纤维掺量为1.5%时,胶砂比为1∶1.25的复合材料应力-应变曲线斜率与峰值增大,抵抗变形能力增强。微观分析表明胶砂比为1∶1.25时,复合材料强度、氯离子渗透和抵抗变形的能力较好。     

碳纤维水泥基复合材料在工程监测中的运用研究

掺有碳纤维的水泥砂浆具有压敏性和温敏性,利用这些特点,把碳纤维水泥砂浆制成传感器．并且埋入混凝土表面或者内部,就能够感知混凝土的应力和温度变化。本文简述了碳纤维水泥基复合材料的制作过程,对碳纤维水泥基复合材料的压阻特性和温敏性进行了论述,并在此基础上。进一步展望碳纤维水泥基复合材料在土木工程监测中的发展前景和需解决的问题     

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。