养护制度对超高性能纤维增强水泥基复合材料微观结构及宏观性能的影响(英文)

研究了不同养护制度对超高性能纤维增强水泥基复合材料(UHPFRCC)微观结构和宏观性能的影响,并揭示了用不同的养护制度制备性能符合要求的超高性能纤维增强水泥基复合材料的可能性.制备了一种基准的UHPFRCC,研究了3种养护制度下UHPFRCC的力学性能及短期耐久性能.此外,通过结合运用电子扫描电镜(SEM)和压汞法(MIP),测试了3种养护制度下UHPFRCC的微观结果.研究结果揭示了不同的养护制度对UHPFRCC微观结构的影响以及微观结构对材料宏观性能的影响机制.热养护和蒸汽养护3d与标准养护90 d的UHPFRCC具有相近的力学性能和耐久性.但是,热养护的UHPFRCC具有相对较差的抗氯离子渗透性能.     

荷载与环境因素耦合作用下超高性能水泥基复合材料的主要性能(英文)

研究了钢纤维掺量和强度等级对超高性能纤维增强水泥基复合材料(UHPFRCC) 宏观性能的影响及UHPFRCC 在荷载与环境因素耦合作用下的耐久性能. 制备了 3 组不同强度等级(100,150,200 MPa) 和不同纤维掺量 (0%,1%,2%,3%) 的高与超高性能水泥基复合材料,并且测试了其各项力学性能和短期耐久性能. 利用设计的预加载装置,在 UHPFRCC150 试件上施加了应力比为 0. 5 的四点弯曲荷载. 结果表明,随着强度等级的增加,在掺加适量钢纤维掺量的情况下,高与超高性能水泥基复合材料的强度和韧性均明显提高,同时其干燥收缩值降低. 对于加载的试件,钢纤维降低了拉应力对 UHPFRCC 抗氯离子渗透性能的不利影响,并且提高了材料的抗冻融性能.     

钢筋增强ECC梁受弯性能的试验及数值研究(英文)

为了研究钢筋增强ECC梁受弯性能,进行了钢筋增强ECC梁和普通钢筋混凝土梁受弯的对比研究.结果表明,相比普通钢筋混凝土梁,钢筋增强ECC梁的受弯承载力和延性分别提高了24.8%和187.76%,并且在梁中用ECC代替混凝土可有效延缓裂缝的发展.此外,采用简化的ECC本构模型对钢筋增强ECC及混凝土梁的受弯性能进行了非线性有限元分析,模拟结果与试验结果吻合较好,在服役期间钢筋增强ECC梁的裂缝可以控制在0.4 mm以下.ECC材料的使用可明显提高梁的抗弯承载力、变形能力、延性等受弯性能.     

试论水泥基复合材料结构与性能的关系

由于高层建筑出现,要求结构材料高强度、高耐久性和高工作性,原只强调高强度的概念已呈局限性。本文试图通过较全面地阐述水泥基复合材料的结构与性能的关系,寻找改善材料性能的方法,以获得具有较好综合性能的水泥基复合材料。     

聚丙烯纤维自增强同质复合材料的力学性能

根据聚合物熔体结晶过程中存在过冷态的原理,在160℃时将1根或者2根全同聚丙烯(iPP)纤维引入到iPP基体中,制得iPP纤维/基体同质复合材料,同时,制备了具有相同热历史但无iPP纤维引入的试样,对3种试样进行拉伸性能测试对比。拉伸试验结果表明:无引入纤维的试样其力学性能较差,引入iPP纤维可使同质复合材料的拉伸强度得到明显的提高;引入单根iPP纤维所制得的试样的拉伸强度提高了21.8%,而引入2根iPP纤维所制得的试样的拉伸强度并没有明显的增加,这是由于纤维本身的性质和界面横晶的作用所致,说明iPP纤维本身及其诱导产生的界面结晶(横晶)对该复合材料的拉伸强度产生较大影响。     

利用高延性水泥基材料抑制钢/混凝土连接区域的断裂破坏(英文)

为了避免混凝土的脆性断裂破坏,在钢/混凝土连接区域中用高延性水泥基材料(ECC)代替了普通混凝土. 采用剪力键/ECC 的抗剪试验、二维锚固螺栓/ECC 拔出试验和有限元模拟研究了 ECC 材料的延性对于连接区域破坏模式、结构性能的影响. 实验结果表明: 通过微观力学原理设计的 ECC 具有 300 倍于普通混凝土的拉伸延性,从而使钢/混凝土连接区中混凝土断裂破坏模式由脆性转变为延性. 混凝土材料的高延性使结构承载能力和变形性能获得改善,这也同时为有限元模拟结果所验证. 通过改变混凝土材料延性而提高结构性能的理念也可在其他类似的钢/混凝土组合结构中得到应用.     

聚合物对水泥基复合材料性能的影响

聚合物与水泥进行合理、有效地复合,开发聚合物水泥基复合材料,是研制高效节能建材的有效途径之一。通过研究不同玻璃化温度、不同pH值的聚合物对水泥基复合材料抗压、抗折强度的影响,得出玻璃化温度存在一个最佳值,碱性的聚合物改性水泥砂浆的力学性能最高。     

基于当地材料制备高延性水泥基复合材料的研究(英文)

为了降低高性能聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维增强水泥基复合材料ECC(engineered cemen-titious composites)的成本,用国产PVA纤维和其他本地原材料如粉煤灰、水泥和细砂等研制了高延性ECC材料.采用四点弯曲试验和光学显微镜研究了ECC的弯曲变形能力、裂缝宽度及裂缝自愈合现象,并对其进行了经济性分析.实验结果表明:利用国产原料制备的ECC均表现出大变形能力,平均裂缝宽度能控制在60μm左右;开裂的试件经过干湿循环养护之后,裂缝中出现了自愈合现象;经济性分析表明利用国产PVA纤维可以极大地降低ECC成本.利用国产PVA纤维等材料制备高性价比的ECC是可行的.     

玄武岩-芳纶和玄武岩-碳混杂纤维增强复合材料片材的疲劳性能(英文)

为了研究玄武岩-芳纶和玄武岩-碳混杂纤维增强复合材料(FRP)片材的疲劳破坏形态和疲劳寿命规律,进行了2种混杂比(1∶1和2∶1)的片材试件在0.6～0.95应力水平下的疲劳试验.试验结果表明,对于混杂比为1∶1的试件即B1A1和B1C1,碳纤维或芳纶纤维先发生断裂;对于混杂比为2∶1的试件即B2A1和B2C1,玄武岩纤维先发生断裂.混杂片材的疲劳寿命随碳纤维或芳纶纤维含量的提高而提高,碳纤维含量的提高对其疲劳性能的影响更显著.B2A1的疲劳性能相对较差,B1C1和B2C1的疲劳性能相对较好.最后,提出一种新的双变量双拐点疲劳刚度退化模型,同时适用于多种纤维混杂片材和单种纤维片材.     

混凝土设备中水泥基复合材料特性研究

混凝土在建筑行业中有着非常广泛的应用.混凝土内部流场复杂,数值模拟是研究混凝土器流场的一种非常有效手段.用RSM湍流模型,对不同工况进行了数值模拟,与文献数据和试验数据进行了比较,CFD预测值和试验结果有很好的一致性,说明本文采用的计算模型适合模拟混凝土的流场和压降.实际工程中,混凝土总是处于钢筋和相连构件的约束状态下,因而易于发生早期开裂.本文研究结果表明:晶须的掺入可提高UHTCC的抗压强度、延性及抗拉强度,物料的密度、粘度、入口速度相同的条件下,切向速度和轴向速度的整体分布规律不随混凝土直径的变化而变化.     

聚丙烯纤维自密实混凝土力学性能研究

为了研究聚丙烯纤维自密实混凝土的工作性能和力学性能。采用坍落扩展度试验和V型漏斗试验对聚丙烯纤维自密实混凝土的工作性能进行了检测,并对聚丙烯纤维自密实混凝土立方体试件进行了抗压强度和劈裂抗拉强度试验。用JSCE—SF4方法对聚丙烯纤维自密实混凝土的抗弯韧性进行评定,比较分析了不同掺量的聚丙烯纤维对自密实混凝土工作性能和力学性能的影响。研究结果表明,随着纤维掺量的增加,聚丙烯纤维自密实混凝土的抗压强度略有降低,劈裂抗拉强度和抗弯韧性均明显提高,聚丙烯纤维能够有效提高自密实混凝土的劈裂抗拉强度和抗弯韧性。     

钢渣比表面积及掺入量对水泥性能影响的研究

通过改变钢渣比表面积及掺入量,研究其对水泥性能的影响,讨论样品的内部结构与性能之间的关系结果表明,随着钢渣比表面积的增大,水泥的抗折抗压强度增加,而随着钢渣掺入量的增加,抗折抗压强度降低。     

玄武岩/玻璃混杂纤维水泥砂浆的力学性能研究

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。     

PP/MMT复合材料的制备及性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)与PP接枝共聚物(PP-g-MMA)为界面相容剂,在熔融共混的条件下;利用螺杆挤出机制备PP/MMT复合材料,对其流动性能及力学性能进行了研究.结果表明:PP-g-MMA的加入提高了PP与O-MMT的相客性,当PP-g-MMA用量为20wt%,O-MMT的用量为3wt%时,力学性能最佳:拉伸强度提高了17.46%;常温下冲击强度提高了91.05%;低温(-20℃)条件下的冲击性能比常温下提高了40.29%,比低温下的纯PP提高了246.78%.     

Properties of High Strength Steel Fiber Reinforced Concrete under Compression

ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈＳｔｅｅｌＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅｕｎｄｅｒＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎＱｉａｎＣｈｕｎｘｉａｎｇ（钱春香）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅ...     

碳纤维布加固混凝土结构技术及应用

介绍国内外对碳纤维材料加固技术的主要试验研究成果,结合工程实例讲述了碳纤维加固施工技术,并提出了一些补充建议,供设计及工程技术人员参考。     

不同工艺下超低碳贝氏体钢板回火过程中的力学性能

研究了弛豫析出控制相变(RPC)技术生产的超低碳贝氏体钢板回火过程中的性能变化,并与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的钢板的性能进行了比较。结果表明:经过RPC工艺得到的钢板经500 ℃~700 ℃回火1 h后,随温度升高呈现软化硬化再软化的变化规律,经过AC工艺得到的钢板在回火后硬度和强度变化不明显,而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度单调下降。利用RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性。     

高强捆带断口分层原因分析

对某一卷出现断口分层现象的高强捆带进行了全面的理化性能分析,指出了导致产生该缺陷的可能原因,提出了一些相应的改进措施。     

聚丙烯／纳米CaCO3复合材料的制备及力学性能研究

采用挤出造粒和注射成型的方法制备聚丙烯／纳米CaCO3复合材料试样条,测试了样条的力学性能,分析和研究了纳米CaCO3粒子的含量对复合材料力学性能的影响。实验结果表明,复合材料的力学性能随着纳米CaCO3含量的增加呈现先升后降的趋势。当纳米CaCO3质量分数达6％左右时复合材料的力学性能较好,超过6％后力学性能开始下降。