改性聚酯纤维水泥砂浆抗裂性能

聚丙烯纤维水泥砂浆在锚杆灌浆等工程中能增加锚固段的锚固力,提高砂浆的抗裂能力,减少预应力损失,简化施工工艺等。通过试验研究不同规格,不同掺量的纤维所配得的聚丙烯纤维水泥砂浆的抗压强度、抗折强度,得出聚丙烯纤维水泥砂浆的合理配合比;通过试验研究聚丙烯纤维水泥砂浆和普通水泥砂浆的粘结抗剪强度,表明:聚丙烯纤维对水泥砂浆有改性作用;聚丙烯纤维水泥砂浆的粘结抗剪强度比同等条件的普通水泥砂浆高;聚丙烯纤维水泥砂浆配制方便、施工工艺简单。

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。

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。

碳纤维水泥砂浆试块力学性能研究

为了适应建筑工程对电磁防护的需要,水泥基吸波材料的研究得到了迅速发展。但水泥作为吸波材料的基材,不仅起胶结材料的作用,其本身的吸波性能也不容忽视。在1～18ghz波段范围内,选用p·ⅱ42.5r水泥和改性硫铝酸盐水泥(sac),并掺入6%波浪型钢纤维,制成厚度为10～30mm的水泥砂浆试样,进行了吸波性能研究。测试结果显示,随试样厚度的增加,吸收峰的位置会向低频区移动;最大吸收率基本都在16db左右,6db平均累计带宽约5.5ghz;试样表面粗糙度变化时,低频率区的吸收率基本不变,而高频率区的吸收率有所波动。波浪型钢纤维对sac水泥砂浆的吸波性能具有一定的改善作用,6db吸收峰累计带宽超过11ghz。

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。

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。

文章研究了掺加短切芳纶纤维对水泥砂浆抗干缩开裂性能的影响,初步分析了芳纶纤维增强水泥砂浆性能的作用机理,为芳纶纤维在水泥砂浆中的应用提供参考资料。

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.

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。

玄武岩-聚丙烯纤维水泥砂浆的力学性能与抗裂性

研究了玄武岩纤维、聚丙烯纤维单独和混杂掺加对水泥砂浆工作性、力学性能和抗裂性的影响。结果表明,在掺率为0.075%~0.20%(体积分数)的范围内,单独掺加玄武岩纤维和聚丙烯纤维均可以不同程度地提高水泥砂浆的抗折强度和早期抗压强度,而对28d抗压强度均有不利影响;在体积掺率相同的情况下,掺加玄武岩纤维的砂浆比掺加聚丙烯纤维的砂浆具有更好的力学性能;玄武岩纤维与聚丙烯纤维以适当比例混杂掺加时,可以得到较掺加单一种类纤维更好的效果;混杂纤维可以有效地改善水泥砂浆的韧性,提高水泥砂浆的抗裂性能。

分析了掺入改性聚丙烯纤维砂浆抗压强度、劈裂抗拉强度、抗收缩、抗冻融等力学性能试验结果,并讨论了试验结果的作用机理。

考察不同的聚丙烯纤维掺加工艺对水泥砂浆的作用效果,研究聚丙烯纤维不同掺量对水泥砂浆力学性能的影响。采用硅烷偶联剂对聚丙烯纤维进行表面改性并进行增强砂浆实验,结果表明:改性聚丙烯纤维对水泥砂浆的增强效果更好。利用扫描电子显微镜对聚丙烯纤维增强水泥砂浆试样进行微观形貌分析,初步探讨改性聚丙烯纤维增强水泥砂浆的作用机理。

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.

玻璃纤维水泥砂浆是一种用于加固石拱桥的复合材料,其基质材料为水泥,增强材料为玻璃纤维。它的强度虽低于碳纤维,但与圬工材料具有更好的相容性,能显著地提高结构承载能力。加固后的结构,其破坏模式优于碳纤维加固,且破坏前有明显的预兆。

主要研究墙体抹面水泥砂浆因温差变化发生微观和宏观裂缝,甚至扩展的多发病,进而阐述抹面纤维水泥砂浆阻止温差裂缝的机理,并说明某种规格,而且具有一定量纤维的纤维水泥砂浆是可以减少,阻止或消除温差变化引发的裂缝。这是很有经济、技术和实用价值的

主要研究墙体抹面水泥砂浆因温差变化发生微观和宏观裂缝,甚至扩展的多发病,进而阐述抹面纤维水泥砂浆阻止温差裂缝的机理,并说明某种规格,而且具有一定量纤维的纤维水泥砂浆是可以减少,阻止或消除温差变化引发的裂缝.这是很有经济、技术和实用价值的.

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。

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。

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