PVA纖維水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能試驗(yàn)研究

為了研究玄武巖纖維三向織物及其增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的力學(xué)性能,采用手工編織玄武巖纖維的三向交織結(jié)構(gòu)織物,并對該三向織物的頂破性能及其增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料彎曲性能進(jìn)行測試,結(jié)果表明:三向織物在持續(xù)承受頂破力時,各個方向荷載受力均勻,形狀穩(wěn)定性好；三向織物的頂破峰值應(yīng)力相比二向織物提高了2.7倍,其耐頂破性能更好；復(fù)合材料板承受最大彎曲載荷相比素混凝土提高了3倍,在復(fù)合區(qū)域承力階段表現(xiàn)出由于增強(qiáng)體三向織物的存在,應(yīng)力集中現(xiàn)象減弱,三向織物與水泥基體的界面黏結(jié)性能優(yōu)異。

高強(qiáng)混凝土在工程中的應(yīng)用越來越廣泛,然而高強(qiáng)混凝土早期熱變形和自收縮變形很大,當(dāng)這種變形受到約束的時候,會產(chǎn)生應(yīng)力并導(dǎo)致開裂。實(shí)際工程中,混凝土總是處于鋼筋和相連構(gòu)件的約束狀態(tài)下,因而易于發(fā)生早期開裂。采用廉價碳酸鈣晶須對uhtcc進(jìn)行改性研究,結(jié)果表明：晶須的摻入可提高uhtcc的抗壓強(qiáng)度、延性及抗拉強(qiáng)度,ms-uhtcc在單拉作用下表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變硬化行為和多縫開裂模式,利用碳酸鈣晶須和國產(chǎn)pva配制廉價ms-uhtcc具有可行性。

對不同摻量納米碳黑(33nm)的水泥基復(fù)合材料進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)摻入一定量的納米碳黑可以使水泥基復(fù)合材料的抗壓、抗折強(qiáng)度明顯提高。用掃描電鏡對水泥基復(fù)合材料進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果表明,納米碳黑的尺寸小,能較均勻地分散在水泥基材料中,對水泥基材料的孔隙具有填充作用,并且能與水泥水化物緊密結(jié)合。因此,摻入適量的納米碳黑改善了材料的微觀孔結(jié)構(gòu),減少了微觀缺陷,使水泥基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)更加致密,強(qiáng)度提高。試驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn),納米碳黑水泥基復(fù)合材料的電阻變化率δr/r0隨著壓應(yīng)力σ的增大而減小,δr/r0與σ具有較好的線性關(guān)系,即具有優(yōu)良的壓敏特性。

復(fù)合材料力學(xué)性能復(fù)合材料 百科名片 橡塑復(fù)合材料 復(fù)合材料(compositematerials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的 方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)， 使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金 屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹 脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳 化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。 目錄 歷史 分類 性能 成型方法 應(yīng)用 江蘇新型復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)園 展開 編輯本段 歷史 復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強(qiáng)粘土和已使用上 百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復(fù)合而成。20世紀(jì)40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā) 展了玻璃纖

文章以粉煤灰空心微珠作為輕質(zhì)微集料,將水泥、硅灰作為凝膠材料,將減縮劑作為外加劑,結(jié)合成四種不同密度等級的ulcc材料,并分別對其進(jìn)行單軸抗拉、抗壓試驗(yàn),對軸心抗壓度、彈性抗拉強(qiáng)度等進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,ulcc的抗壓、抗拉強(qiáng)度均與密度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,具有較強(qiáng)的拉伸變形性能。

對納米碳黑(33nm)、碳纖維不同摻入量的水泥基復(fù)合材料進(jìn)行了對比研究。研究發(fā)現(xiàn)摻入一定量的納米碳黑可以使水泥基復(fù)合材料的抗壓和抗折強(qiáng)度明顯提高,并且提高幅度大于相同摻量的碳纖維水泥基復(fù)合材料。納米碳黑水泥基復(fù)合材料的掃描電鏡(sem)結(jié)果表明:納米碳黑較為均勻地分散在水泥基材料中,與水泥水化物結(jié)合緊密,并且納米碳黑的尺寸小,比表面積大,對水泥基材料的孔隙具有填充作用,改善了材料的微觀孔結(jié)構(gòu),減少了微觀缺陷,使水泥基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)更加致密。

研究了采用不同工藝制作的３種不同幾何形態(tài)的聚丙烯纖維在不同摻量情況下對水泥基材料抗塑性干縮開裂性能的影響，結(jié)果表明：⑴聚丙烯纖維幾何形態(tài)對抗塑性干縮開裂性能有明顯影響，拉絲ｐｐ纖維效果最好，膜裂ⅱｐｐ纖維次之，膜裂ｉｐｐ纖維最差；⑵聚丙烯纖維摻量對抗塑性干縮開裂性能也有較大影響。隨纖維摻量增大，抗塑性干縮開裂性能隨之增強(qiáng)，在一定實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)拉絲ｐｐ纖維量（體積分?jǐn)?shù)）≥０．１０％時，可使水泥砂漿免

研究了碳/鋼混雜纖維水泥基復(fù)合材料的電性能和力學(xué)性能。結(jié)果表明:單一碳纖維水泥基復(fù)合材料的體積電阻率在碳纖維用量為0.5%時出現(xiàn)了“滲濾”現(xiàn)象,而當(dāng)碳纖維與鋼纖維混雜使用時可使水泥基復(fù)合材料的電性能出現(xiàn)明顯的混雜效應(yīng),但是其力學(xué)性能并沒有明顯的混雜增強(qiáng)效應(yīng)。

以分級麥秸纖維、水泥熟料、粉煤灰及其他輔助材料為原料制備麥秸纖維水泥基復(fù)合材料,詳細(xì)介紹了復(fù)合材料制備工藝和纖維分級工藝,研究了未分級纖維的混雜效應(yīng),不同尺寸分級纖維在水泥漿體中的分散性,以及對水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,研究發(fā)現(xiàn),在水灰比為0.4,減水劑用量1%,分級麥秸纖維寬度在0.3~06mm,長寬比介于5~10之間,其摻量在2%時,麥秸纖維分散性最優(yōu),且麥秸纖維水泥基復(fù)合材料的抗折強(qiáng)度相比于同摻量未分級纖維提高了18.3%。

復(fù)合材料水泥基復(fù)合材料

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是工程領(lǐng)域需要迫切解決的問題之一。pva(聚乙烯醇)纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(pva-ecc)在水泥基制品開發(fā)、橋梁道路施工、結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。文中闡述了各種因素對pva纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的耐久性能的影響及目前研究的不足,以進(jìn)一步研究優(yōu)化該材料的耐久性能,更好地應(yīng)用于實(shí)際工程。

根據(jù)彎曲和拉伸組合作用下的單根纖維的受力狀態(tài),提出了細(xì)觀變位約束模型以求解承受軸拉的隨機(jī)各向分布纖維增強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能。將單根隨機(jī)纖維的理論解在三維空間進(jìn)行積分運(yùn)算,有效描述了受拉纖維混凝土開裂后的受力過程,并給出了復(fù)合材料拉伸應(yīng)力與裂紋張開位移、纖維傾斜角的函數(shù)關(guān)系,繪制的合成纖維混凝土曲線與試驗(yàn)結(jié)果有較好的一致性。

高韌性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料試驗(yàn)研究

研究了不同的碳纖維分散對水泥基材料力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,采用恒溫水浴預(yù)分散后的碳纖維能夠顯著提高碳纖維水泥基材料的抗折強(qiáng)度和拉壓比性能,但對抗壓強(qiáng)度影響不明顯。

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水泥基復(fù)合材料

水泥基復(fù)合材料講解

RTM聚酰亞胺復(fù)合材料力學(xué)性能研究

測試了兩種不同經(jīng)緯編織密度和不同含膠量的碳布/環(huán)氧復(fù)合材料的基本力學(xué)性能,對碳纖維復(fù)絲及碳布在復(fù)合材料中的強(qiáng)度利用率作了比較與分析。結(jié)果表明:適當(dāng)增大含膠量有利于改善復(fù)合材料的力學(xué)性能;經(jīng)緯編織密度對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響同樣不可忽視。

研究了兩個種類的碳纖維在不同摻量下對灌漿材料三大強(qiáng)度等力學(xué)性能的影響以及不同摻量的分散劑、水膠比等因素對碳纖維水泥基復(fù)合材料性能的影響,并得出了一些對工程施工有益的結(jié)論。

摻有碳纖維的水泥砂漿具有壓敏性和溫敏性,利用這些特點(diǎn),把碳纖維水泥砂漿制成傳感器,并且埋入混凝土表面或者內(nèi)部,就能夠感知混凝土的應(yīng)力和溫度變化。本文簡述了碳纖維水泥基復(fù)合材料的制作過程,對碳纖維水泥基復(fù)合材料的壓阻特性和溫敏性進(jìn)行了論述,并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步展望碳纖維水泥基復(fù)合材料在土木工程監(jiān)測中的發(fā)展前景和需解決的問題

第4章纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料