分散剂对碳纤维水泥砂浆力学性能影响

制作9组、共81个无分散剂纳米碳黑砂浆(cbm)和有分散剂纳米碳黑砂浆(cbdm)试件,探讨分散剂以及纳米碳黑的掺量对水泥砂浆的力学性能、吸水率及压敏性能的影响。结果表明,与素砂浆相比cbm的吸水率明显降低,抗压和抗折强度明显提高;其中掺量为2%时,其抗压强度较素砂浆提高了8.94%,抗折强度提高了38.88%。而掺入分散剂的cbdm的力学性能普遍降低,吸水率普遍增大,压敏性能也随之降低。造成这些现象的原因可能是由于分散剂导致砂浆的孔隙率增大。

碳纤维水泥砂浆是一种日益受到重视的新型复合材料。与普通水泥砂浆相比,碳纤维水泥砂浆不仅在力学性能上有显著的提高,而且具有一定的导电能力。本文在一系列试验的基础上,对碳纤维水泥砂浆的力学与电性能及其影响因素进行了研究

为了研究碳纤维掺量对水泥砂浆力学性能的影响,对不同掺量下水泥砂浆的抗压强度与劈裂抗拉强度进行了测试.试验结果表明,随着碳纤维质量百分数的增加,水泥砂浆的抗压强度和劈裂抗拉强度都有不同程度的提高.当碳纤维掺量达到0.6％时抗压强度最大;达到0.8％时劈裂抗拉强度最大.

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。

采用"六步"成型工艺制备了短切碳纤维水泥砂浆试件,利用nrl反射率测试系统,研究了碳纤维掺量、水灰比和高效减水剂等因素在8～18ghz频率段对碳纤维水泥砂浆电磁反射性能的影响。结果表明,未掺碳纤维的水泥砂浆对电磁波最大吸收峰值为-29.3db,当碳纤维掺量由0.2%增加到1.0%时,碳纤维水泥砂浆的电磁波反射性能逐渐增强,碳纤维掺量为0.6%时,出现拐点且反射率均>-10.0db。相同条件下,水灰比0.6时,在高频阶段主要表现吸波性;掺入高效减水剂时,在不同频段的反射率均>-8.0db;与萘系高效减水剂和未掺高效减水剂时相比,掺入聚羧酸系高效减水剂时,碳纤维水泥砂浆对电磁波主要呈现反射性。

研究了碳纤维水泥砂浆在干燥和潮湿状态下的电导率和电热温升.试验结果表明:当碳纤维掺量为0.3%(质量分数,下同)时,碳纤维水泥砂浆导电主要以水化离子导电为主,其在潮湿状态下的电导率和电热温升均较干燥状态的大;当碳纤维掺量由0.3%增加到0.7%时,碳纤维间距离减小,碳纤维水泥砂浆导电逐渐由以水化离子导电为主过渡到以碳纤维隧道效应导电为主,故其在潮湿状态下的电热温升较干燥状态的小,但电导率仍较干燥状态的大;当碳纤维掺量从0.7%增大到1.0%时,碳纤维导电网络形成,碳纤维水泥砂浆导电以碳纤维接触导电为主,水化离子导电相对可以忽略不计,因此其在潮湿状态下的电导率和电热温升均较干燥状态下的小.

目的研究碳纤维水泥砂浆梁加载和卸载过程的力学及电学性能,为其应用于混凝土结构(如建筑、桥梁、大坝等)的无损自诊断检测预警、车重及车速的测量等领域提供参考依据.方法设计了5组碳纤维水泥砂浆简支梁,每组3根梁,各组碳纤维质量分数分别为0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%,对梁施加了两个集中荷载,观测在加载及卸载过程中所产生电流、电压的情况.结果梁受力产生的电压值与所受荷载值具有一一对应的关系.荷载反向时,电压方向同时发生改变,当首次或突然施加荷载时,电压变化非常明显.随着碳纤维掺入量的增加,力电效应随之减弱.结论碳纤维水泥砂浆梁的力电效应是确实存在且可以测得的,当匀速加载、突然加载、匀速卸载、突然卸载时,均有电流产生,且加载时产生的电流与卸载时产生的电流方向相反.

通过对素砂浆、碳纤维砂浆和混杂纤维砂浆的力学性能和电机敏性能的对比,认为纤维的混杂具有一定的经济效益,有利于碳纤维水泥砂浆作为机敏材料的推广应用

以有机聚丙烯纤维为对比,进行了无机玄武岩纤维水泥砂浆的抗压、抗折、抗拉伸及抗弯系列力学性能试验研究。研究结果表明:在最佳掺量下,玄武岩纤维水泥砂浆的各种力学性能优于聚丙烯纤维水泥砂浆;玄武岩纤维对水泥浆体早期具有显著的增强作用,但降低了水泥砂浆的28d强度;掺入玄武岩纤维可以增加砂浆的韧性,对砂浆的抗拉强度改善起到了一定作用;玄武岩纤维对砂浆的抗弯破坏强度改善不显著,但明显增大了相同荷载下试件的挠度。

以聚丙烯纤维和玄武岩纤维混杂,进行了混杂纤维增强水泥砂浆的抗压、抗折及抗弯性能的试验研究。研究结果表明,混杂纤维并不能显著提高基体的抗压强度,但在总体积掺率为0.15%,bf∶pp(体积比)=1∶1时,混杂纤维提高了水泥砂浆28d的抗折强度和抗弯强度,较单掺纤维的水泥砂浆表现出一定的优势;由于聚丙烯纤维和玄武岩纤维在基体中发挥不同的作用,使得混杂纤维在提高基体强度的同时,也改善了水泥砂浆的弯曲韧性。

通过力学试验,研究不同玻璃纤维掺量和质量比相同的玻璃纤维水泥砂浆试件的抗压强度、弹性模量、泊松比等力学性能,结果表明玻璃纤维掺入量影响水泥砂浆的力学性能,且玻璃纤维的最优掺入量为2‰,可为玻璃纤维水泥砂浆的推广使用提供参考。

对碳纤维水泥砂浆梁的电热效应及其所引起的热力变形进行了实验分析,得到了梁的升温规律和变形发展规律,找出了梁的上下表面稳定温差及最大变形与输入功率的关系,从而为梁的变形调节提供了实验依据.

聚合物干粉对水泥砂浆力学性能的影响

采用hpmc(羟丙基甲基纤维素)分散碳纤维,利用四电极法研究了内掺cccw(水泥基渗透结晶防水材料)的碳纤维石墨水泥砂浆试样水化期间和固化后的导电特性及在压缩循环荷载作用下的压阻特性。结果表明:随着固化龄期的增加,碳纤维石墨砂浆试样的电阻值逐渐增加,并且逐步趋于稳定。石墨掺入量越大,试样电阻达到稳定值所需的养护时间越短,试样的体积电阻率随石墨掺量的增加而下降。此外,在循环荷载作用下,石墨掺量为水泥质量分数的25%时,碳纤维石墨砂浆试样的体积电阻率与压应力之间呈现良好的对应关系,电阻值在应力加载时几乎以线性下降,而卸载时增加。羟丙基甲基纤维素(hpmc)可以代替羧甲基纤维素(cmc)分散短切碳纤维以提高材料的耐霉性。

研究了不同的碳纤维分散对水泥基材料力学性能的影响。研究结果表明,采用恒温水浴预分散后的碳纤维能够显著提高碳纤维水泥基材料的抗折强度和拉压比性能,但对抗压强度影响不明显。

采用54个3种尺寸的几何相似碳纤维水泥砂浆试样,在给定电压下测试柱体电极间的电流;测试轴向应变下电阻率和柱体的极限荷载,分析给定应力下试件的灵敏度系数,计算轴压下柱体的抗压强度。研究表明:碳纤维水泥砂浆棱柱体具有压敏特性,可以利用电阻变化率来监控构件的自损伤;碳纤维水泥砂浆棱柱体的电阻率随着试件尺寸的增大而减小,即试样的电阻率存在尺寸效应现象;碳纤维水泥砂浆棱柱体试件在单向加载作用下试样的灵敏度系数随尺寸的增大而增大;抗压强度随着试件几何尺寸的增加而降低,可以用bazant的尺寸效应律来拟合。

高性能混凝土外加剂对水泥砂浆力学性能的影响 作者：程朝霞，张自新，胡志超，杨健辉 作者单位：程朝霞(河南理工大学土木工程学院,河南焦作454000／重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045)， 张自新,胡志超(中平能化建工集团建井三处,河南平顶山,467000)，杨健辉(河南理工大学土木工程学 院,河南焦作,454000) 刊名： 河南理工大学学报：自然科学版 英文刊名：journalofhenanpolytechnicuniversity 年，卷(期)：2011,30(6) 参考文献(9条) 1.程朝霞;张圣福;王兴国外加剂及其交互作用对水泥胶砂试件抗压强度的影响[期刊论文]-河南理工大学学报(自然科学版) 2011(02) 2.崔国庆混凝土外加剂国标实施中应注意的几个新问题[期刊论文]-混凝土2010(01) 3.蒋林华;徐辉东;储

从水泥基体的性能出发,研究了水胶比、矿物掺合料品种与掺量及养护方法对碳纤维水泥砂浆力学性能的影响。同时还研究了碳纤维水泥砂浆的流动性对碳纤维均匀分散的作用。

在水泥砂浆中掺入碳纤维,可以大大改善砂浆多方面的力学性能。本文立足于国内材料,通过大量的试验研究,克服了使碳纤维均匀分散的难题,得到了较为满意的配方及制作工艺。在此基础上,测试了试件的抗折、压缩和收缩性能,表明新材料比普通水泥砂浆性能有极大改善

以玄武岩/玻璃混杂纤维制备纤维水泥砂浆,分析了混杂纤维的掺量对水泥砂浆强度的影响。试验结果表明:玻璃纤维的最佳掺量为0.5%,玄武岩纤维的最佳掺量为1.5%。在此掺量下水泥砂浆3d,7d和28d的抗折强度分别为4.51mpa,6.17mpa和7.47mpa;抗压强度分别为16.66mpa,30.78mpa和62.55mpa,显著优于空白样水泥砂浆性能。但其价格远远低于相同量的玄武岩纤维,因而两者可以一并作为添加物用于增强水泥砂浆。

研究了用粉煤灰替代硅粉作为碳纤维水泥砂浆超细粉的可能性;对其它组分及配比相同但掺用两种不同超细粉的试件的导电能力及机敏性能的试验研究表明,粉煤灰作为碳纤维水泥砂浆中的超细粉,其机敏性能较掺入硅粉的碳纤维水泥砂浆得到改善,且材料的制备成本得以降低。

试验以石粉内掺的方式,研究两种不同成分石粉对水泥砂浆的力学性能影响;在确定石粉掺量后,采用扫描电镜对试样的微观形貌进行分析,并对其相关作用机理进行探讨。试验结果表明:石粉取代量为30%时,掺加石粉1和石粉2的试样,3d抗折强度较空白试样分别提高了13.44%和23.69%,掺加石粉1和石粉2的试样,3d抗压强度较空白试样分别提高了44.65%和61.64%,28d抗折强度较空白试样分别提高了11.83%和21.10%,28d抗压强度较空白试样提高了18.55%和30.94%。