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EVA胶粉对超高性能工程水泥基复合材料性能的影响
1
作者 黄杰 水中和 +3 位作者 亓习博 刘家宝 黄周龙 何静 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第8期2752-2761,共10页
分别采用低醋酸乙烯(VA)含量的刚性乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶粉、高VA含量的柔性EVA胶粉和以月桂酸乙烯酯为基础的疏水性EVA胶粉对超高性能工程水泥基复合材料(UHPECC)进行改性,分析三种不同类型EVA对UHPECC流动度、抗压强度、抗折强... 分别采用低醋酸乙烯(VA)含量的刚性乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶粉、高VA含量的柔性EVA胶粉和以月桂酸乙烯酯为基础的疏水性EVA胶粉对超高性能工程水泥基复合材料(UHPECC)进行改性,分析三种不同类型EVA对UHPECC流动度、抗压强度、抗折强度、抗拉强度、极限拉伸应变、粘结强度、界面抗渗性能、收缩特性、水化程度、孔结构特性和微观特征的影响。结果表明:单掺三种类型EVA后,UHPECC的流动度和抗压强度会降低,但抗折强度、抗拉强度、粘结强度和界面抗渗性能会提升;刚性EVA组在抗折强度、抗拉强度、粘结强度方面表现最好,柔性EVA组在流动度、极限拉伸应变和降低收缩方面表现最好,疏水性EVA在界面抗渗性能方面表现最好;EVA的掺入会降低UHPECC的水化程度,同时降低孔隙率,增强纤维与基体之间的附着力,也会增加UHPECC与普通混凝土界面缺陷处的密实度,进而改善UHPECC的性能。 展开更多
关键词 EVA胶粉 超高性能工程水泥基复合材料 强度 极限拉伸应变 粘结强度 界面抗渗性能
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高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料抗弯加固损伤钢筋混凝土梁试验
2
作者 李可 葛辉 +1 位作者 徐朝阳 朱俊涛 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1388-1397,共10页
为进一步将高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料推广应用于既有工程结构加固,本文进行了该复合材料加固损伤梁抗弯性能试验研究。考虑原梁损伤程度、高强钢绞线直径、高强钢绞线配筋率的影响,对1个对比梁和7个卸载加固损伤梁进行抗弯性... 为进一步将高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料推广应用于既有工程结构加固,本文进行了该复合材料加固损伤梁抗弯性能试验研究。考虑原梁损伤程度、高强钢绞线直径、高强钢绞线配筋率的影响,对1个对比梁和7个卸载加固损伤梁进行抗弯性能试验。结果表明:采用该加固方法,可使加固层与原梁较好地协同工作,充分发挥高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料的优越力学性能,从而可显著提升卸载加固损伤梁的承载力、刚度、延性、韧性以及抗裂性,明显减小裂缝宽度;相比于加固无损梁,随着损伤程度的增加,卸载加固损伤梁的受弯承载力、截面刚度、延性以及韧性均呈降低趋势,且加固层对混凝土裂缝的控制能力亦降低;适当增加纵向钢绞线配筋率,可提高加固损伤梁受弯承载力、截面刚度、延性、韧性及加固层对裂缝的约束能力;纵向钢绞线配筋率相近时,钢绞线直径越小,加固层的控裂能力越强,能更好地减小裂缝宽度。 展开更多
关键词 高强钢绞线网 工程水泥基复合材料 结构加固 四点弯曲加载试验 损伤程度影响 受弯性能 钢筋混凝土梁 试验研究
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工程水泥基复合材料与锈蚀钢筋黏结性能研究 被引量：2
3
作者 李鑫平 车佳玲 +1 位作者 刘海峰 王丹 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第1期90-97,共8页
为研究工程水泥基复合材料(ECC)与锈蚀螺纹钢筋的黏结破坏机理,采用中心拉拔试验方法,分析钢筋锈蚀率、黏结锚固长度、钢筋直径和纤维掺量等因素对黏结性能的影响。结果表明,ECC与锈蚀钢筋的黏结应力-滑移曲线可分为微滑移阶段、滑移阶... 为研究工程水泥基复合材料(ECC)与锈蚀螺纹钢筋的黏结破坏机理,采用中心拉拔试验方法,分析钢筋锈蚀率、黏结锚固长度、钢筋直径和纤维掺量等因素对黏结性能的影响。结果表明,ECC与锈蚀钢筋的黏结应力-滑移曲线可分为微滑移阶段、滑移阶段、破坏阶段和残余阶段,试件破坏类型为剪切拔出破坏;黏结强度随钢筋锈蚀率的增加先增大后减小,存在临界锈蚀率使得黏结性能最好;钢筋锈蚀率为10%时,试件黏结强度随钢筋锚固长度和钢筋直径的增大而减小;随着纤维体积掺量的增加,黏结韧性指数和黏结强度先增大后减小,纤维体积掺量为2%时,纤维的增韧和阻裂效果最明显。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 锈蚀钢筋 拉拔试验 黏结强度 黏结韧性指数
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SMAF增强PP/PVA混杂纤维工程水泥基复合材料拉伸性能
4
作者 范淋 杨曌 +1 位作者 祁小龙 邓方茜 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期811-820,共10页
将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替... 将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替PVA纤维制备PP/PVA混杂纤维ECC;再掺入SMAF,制备出SMAF增强PP/PVA混杂纤维ECC,从而实现复合材料成本的降低。为探究该低成本SMAF-ECC是否仍然具备良好的力学性能,论文通过单轴拉伸试验研究不同SMAF掺量和直径下SMAF-ECC的拉伸性能。结果表明:SMAF掺量和直径对SMAF-ECC材料的拉伸性能影响显著;当SMAF直径为0.2 mm、掺量为0.2%(体积分数)时,SMAF-ECC试件拉伸性能最优,相较于ECC试件,SMAF-ECC试件的初裂应力增幅最高为16.79%,极限拉伸应力、应变分别提高了20.85%、2.87%。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 聚丙烯纤维 形状记忆合金纤维 纤维增强 超弹性 拉伸性能
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以尾矿砂为骨料的绿色工程水泥基复合材料力学性能研究
5
作者 余洁歆 朱艺婷 +3 位作者 庄旭 陈玉霜 张广达 许莉 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第9期3337-3346,共10页
传统工程水泥基复合材料(ECC)中高比例的水泥用量导致其价格贵、碳排放量高,这限制了其在交通基础设施中的产业化应用。为克服这一局限,在保证ECC力学性能的前提下,使用尾矿砂作为替代骨料并提高粉煤灰掺量,研发一种经济、绿色的尾矿砂... 传统工程水泥基复合材料(ECC)中高比例的水泥用量导致其价格贵、碳排放量高,这限制了其在交通基础设施中的产业化应用。为克服这一局限,在保证ECC力学性能的前提下,使用尾矿砂作为替代骨料并提高粉煤灰掺量,研发一种经济、绿色的尾矿砂ECC。设计了9组不同配合比的ECC试件进行单轴压缩和单轴拉伸试验,分别采用不同的骨料类型(尾矿砂、尾矿砂和石英砂混合、石英砂)、粉煤灰和水泥用量比值(2.4、3.4和4.4),研究其对力学性能、微观结构及材料可持续性的影响。通过试验揭示了ECC受力阶段的破坏过程和变形特点,结果表明尾矿砂骨料因多棱角形貌和微集料效应,展现出良好的抗拉强度和拉伸延性。粉煤灰掺量对力学性能具有双重效应,随着粉煤灰和水泥用量比值的增大,ECC的抗拉强度和抗压强度均有所降低,但极限拉伸应变显著提升。通过可持续性指标与传统ECC做比较,结果表明新型尾矿砂ECC可以有效降低成本、减少能源消耗和二氧化碳排放,验证了利用工业固体废弃物尾矿砂作为骨料制备绿色ECC的可持续性,可为环保型尾矿砂ECC的应用提供指导。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 聚乙烯醇纤维 尾矿砂 力学性能 粉煤灰 CO_(2)排放量
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以黄金尾矿砂为细骨料的工程水泥基复合材料性能研究
6
作者 于新 王龙 +1 位作者 何平平 刘雨松 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第7期2566-2577,共12页
工程水泥基复合材料(ECC)因具有极高的延性而受到广泛关注。然而,制备ECC的组分通常以高成本、高碳排放的石英砂作为细骨料,这使ECC应用于实际工程中面临着破坏环境、造价高等问题。为了制备成本、碳排放量更低的ECC,本研究通过工业固... 工程水泥基复合材料(ECC)因具有极高的延性而受到广泛关注。然而,制备ECC的组分通常以高成本、高碳排放的石英砂作为细骨料,这使ECC应用于实际工程中面临着破坏环境、造价高等问题。为了制备成本、碳排放量更低的ECC,本研究通过工业固废产物黄金尾矿砂全比例替代石英砂制备ECC,在不同水胶比及粉煤灰比例下,分别测试并对比黄金尾矿砂基ECC及石英砂基ECC的流动性和力学性能,且通过断裂韧度、纤维分散等试验对力学性能进行了解释,由此探究黄金尾矿砂全比例替代石英砂作为细骨料,制备低成本、低碳排放ECC的可行性。研究结果发现,黄金尾矿砂由于具有更多的棱角,对ECC的流动性能造成了负面影响。但在力学性能方面,使用黄金尾矿砂制备ECC可以有效提高ECC的抗压和抗拉强度,且获得与石英砂基ECC相当的拉伸应变性能。使用黄金尾矿砂全比例替代石英砂制备低碳ECC具有极大的可行性,有助于降低建筑材料制备过程中所产生的碳排放。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 黄金尾矿砂 低碳排放 流动性 力学性能
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钢渣-钢纤维水泥基复合材料的自感知性能
7
作者 周中一 洪雅妮 +1 位作者 庞新龙 王涛 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第9期1092-1101,共10页
为了研究钢渣对硅砂的替代率、钢渣粒径和钢纤维掺量对该复合材料力学性能和自感知性能的影响,进行了不同配合比的水泥基自感知复合材料力学性能和自感知性能试验,结果表明:钢渣粒径对自感知复合材料抗压强度的影响显著;极化效应会引起... 为了研究钢渣对硅砂的替代率、钢渣粒径和钢纤维掺量对该复合材料力学性能和自感知性能的影响,进行了不同配合比的水泥基自感知复合材料力学性能和自感知性能试验,结果表明:钢渣粒径对自感知复合材料抗压强度的影响显著;极化效应会引起试件电阻大幅增加进而干扰压阻效应测试中电阻的测量,通电一定时间后极化效应趋于稳定,电阻不再增加;增加钢纤维含量可缩短极化稳定时间,针对钢渣、钢纤维自感知复合材料,建议预极化处理时间为20 min以减小极化效应的不利影响;增加钢纤维掺量可提高复合材料应力感知灵敏度,应力传感灵敏度最高为1.36×10-3MPa-1。 展开更多
关键词 钢渣 钢纤维 水泥基复合材料 自感知 压阻效应 应力灵敏度
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具有导电特性的水泥基复合材料研究进展
8
作者 肖力光 段振强 +1 位作者 王一鸣 雷潭 《现代化工》 北大核心 2025年第5期72-75,81,共5页
从粉末导电填料、纤维导电填料、纳米导电填料等方面出发,综述了近年来国内外关于导电水泥基复合材料的研究进展,并对导电水泥基复合材料现阶段所存在的缺陷和不足给出了合理建议,最后对未来发展方向及应用前景做出了展望。
关键词 导电水泥基复合材料 导电填料 导电特性 低碳环保
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高活性碳化钢渣对水泥基复合材料水化与力学性能的影响 被引量：1
9
作者 赵英良 郑勇 +3 位作者 崔凯 申培亮 陶勇 潘智生 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第4期1306-1318,1327,共14页
钢渣(SS)的低水化活性限制了其作为辅助胶凝材料(SCMs)的应用潜力,本文通过碳化将钢渣转化为具有高活性的碳化钢渣(CS),并系统研究了CS对水泥基复合材料水化过程和力学性能的影响规律。结果表明,CS显著促进了水泥的水化反应,增大了凝结... 钢渣(SS)的低水化活性限制了其作为辅助胶凝材料(SCMs)的应用潜力,本文通过碳化将钢渣转化为具有高活性的碳化钢渣(CS),并系统研究了CS对水泥基复合材料水化过程和力学性能的影响规律。结果表明,CS显著促进了水泥的水化反应,增大了凝结速率,并显著提高了水泥基复合材料的抗压强度。当CS掺量为20%(质量分数)时,水泥基复合材料的1和28 d抗压强度相比对照组分别提升约0.9%和14.4%。CS对水泥基复合材料水化过程及力学性能的改善主要归因于CS具有的高活性硅凝胶和碳酸钙,这些成分加速了水化产物的生成。此外,CS中存在的超细颗粒发挥了填充效应,增强了微观结构的致密性,从而有效提高了抗压强度。 展开更多
关键词 碳化钢渣 水泥基复合材料 辅助胶凝材料 水化 力学性能
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钢纤维沙漠砂水泥基复合材料高温力学性能研究
10
作者 车雅丽 何明胜 +1 位作者 夏多田 吴声宏 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期314-322,共9页
为研究钢纤维沙漠砂水泥基复合材料(SFDM)在高温环境下的物理性能和力学性能的变化,通过质量检测、相对动弹性模量、力学性能和SEM等试验,分析温度、钢纤维掺量和沙漠砂替代率对SFDM力学性能的影响,探讨高温条件下SFDM强度变化的内在机... 为研究钢纤维沙漠砂水泥基复合材料(SFDM)在高温环境下的物理性能和力学性能的变化,通过质量检测、相对动弹性模量、力学性能和SEM等试验,分析温度、钢纤维掺量和沙漠砂替代率对SFDM力学性能的影响,探讨高温条件下SFDM强度变化的内在机理,试验及结果分析表明:随着温度的升高,试件的质量损失率逐渐增大,相对动弹性模量逐渐减少,其抗压和抗折强度均有不同程度的损失。与普通水泥基材料相比,适量沙漠砂和钢纤维的加入可有效改善试件在高温环境下的力学强度,并且当沙漠砂替代率为20%,钢纤维掺量为1.5%时,高温力学性能达到最优。从微观形貌分析可知:200℃以下时,温度的升高可促进试件内部的水化反应,整体结构没有显著变化;200℃以上时,温度的升高将导致试件内部水化产物逐渐分解,微观结构逐渐变成多孔蜂窝结构,纤维-基底界面粘结程度降低,最终导致宏观力学性能降低。最后通过试验数据进行回归分析且拟合出温度-抗压强度、温度-抗折强度损伤模型,这2个模型公式的相关系数R 2均在0.95以上,表明拟合的结果优良,具有较高的可靠性。 展开更多
关键词 高温 钢纤维沙漠砂水泥基复合材料 力学性能 微观结构 温度-强度损伤模型
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高孔隙率水化硅酸钙的合成及对水泥基复合材料保温隔热性能的影响
11
作者 王成海 韩昌报 +2 位作者 崔雅楠 严辉 蒋荃 《材料导报》 北大核心 2025年第13期93-99,共7页
水泥基保温材料凭借其优异的防火、耐久性和低成本等优势已在建筑行业得到广泛应用,然而导热系数高、保温性能差成为制约其应用的瓶颈问题,开发具有低导热系数的新型水泥基保温材料对建筑节能意义重大。水化硅酸钙是一种重要的水泥水化... 水泥基保温材料凭借其优异的防火、耐久性和低成本等优势已在建筑行业得到广泛应用,然而导热系数高、保温性能差成为制约其应用的瓶颈问题,开发具有低导热系数的新型水泥基保温材料对建筑节能意义重大。水化硅酸钙是一种重要的水泥水化产物,其孔隙率高且比表面积大,保温隔热性能优异,因而对水泥材料中的水化硅酸钙性能及比例进行调控,是提升保温隔热性能的一种潜在途径。以Na_(2)SiO_(3)和Ca(OH)_(2)为原材料,采用常压水热法合成水化硅酸钙,通过对Na_(2)SiO_(3)模数的调控,获得具有高比表面积、高孔隙率和低导热系数的水化硅酸钙,并将水化硅酸钙作为筑孔剂对水泥基材料进行结构调控。结果表明,当Na_(2)SiO_(3)模数为1.0时,所制备水化硅酸钙的孔隙率达93.56%,比表面积为236.45 g/m^(2),平均孔径为12.52 nm(远低于空气分子自由程69 nm),导热系数低至0.0513 W/(m·K)。随着水化硅酸钙掺量的提高,水泥基材料的干密度从1690 kg/m^(3)下降至765 kg/m^(3);孔隙率从33.3%升高至64.7%,平均孔径从2826.1 nm下降至421.3 nm,这说明水化硅酸钙向水泥基材料中引入了大量纳米孔,进而提高了材料孔隙率。添加不同比例的水化硅酸钙后,水泥基材料的导热系数从0.391 W/(m·K)下降至0.122 W/(m·K),降幅达68.8%;红外成像也表明,水化硅酸钙改性水泥基材料表现出更优异的隔热效果。由于水化硅酸钙向水泥基材料中引入大量微纳米孔,导致热传导路径大大延长,提升了材料的热阻隔能力,从而大幅改善其保温隔热性能。本研究成果可为提高水泥基材料的保温性能提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 水化硅酸钙 水热法合成 水泥基复合材料 保温隔热 节能降耗
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黄河砂高延性水泥基复合材料的冻融损伤特性与模型研究
12
作者 范嘉慧 张艺珂 元成方 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第6期2060-2069,共10页
为了研究黄河砂高延性水泥基复合材料(ECC)的抗冻耐久性能,开展快速冻融循环试验,研究分析不同黄河砂取代率下ECC材料的质量损失率、相对动弹性模量、立方体抗压强度及劈裂抗拉强度变化规律,基于黄河砂取代率的多维评估,得到了最优黄河... 为了研究黄河砂高延性水泥基复合材料(ECC)的抗冻耐久性能,开展快速冻融循环试验,研究分析不同黄河砂取代率下ECC材料的质量损失率、相对动弹性模量、立方体抗压强度及劈裂抗拉强度变化规律,基于黄河砂取代率的多维评估,得到了最优黄河砂取代率;借助扫描电子显微镜和X射线计算机断层成像试验,进一步分析了最优取代率下ECC材料的微观特征和抗冻机理。研究表明:经历150次冻融循环后,5组ECC试件的相对动弹性模量均不低于97%,且抗压强度和劈裂抗拉强度随着黄河砂取代率的增加而增大。多维评估分析结果表明,100%取代率下黄河砂ECC抗冻性能最佳。微观分析表明,黄河砂ECC孔隙分布均匀、小孔比例较高,内部水化程度较高,纤维黏结性良好。基于Weibull概率分布的冻融损伤模型可较好地预测黄河砂ECC的冻融损伤状态。 展开更多
关键词 黄河砂 高延性水泥基复合材料 取代率 抗冻性能 冻融模型
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玄武岩织物-钢-PVA工程水泥基复合材料单轴受压力学性能研究 被引量：1
13
作者 车佳玲 吴杰 +2 位作者 谷家威 黄宇 刘海峰 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第7期2363-2371,共9页
本文研究了玄武岩织物和混杂短切纤维(钢纤维及PVA纤维,短切纤维总体积掺量为2%)复合作用对玄武岩织物-钢-PVA工程水泥基复合材料(BTR-HyECC)单轴受压力学性能的影响,并通过圆柱体单轴受压试验测得各试件受压性能指标,并绘制出应力-应... 本文研究了玄武岩织物和混杂短切纤维(钢纤维及PVA纤维,短切纤维总体积掺量为2%)复合作用对玄武岩织物-钢-PVA工程水泥基复合材料(BTR-HyECC)单轴受压力学性能的影响,并通过圆柱体单轴受压试验测得各试件受压性能指标,并绘制出应力-应变曲线。结果表明:当钢纤维掺量为0%(体积分数,下同)时,随着玄武岩织物的加入,试件的抗压强度、峰值应变以及抗压韧性显著提高;当钢纤维掺量增加到1%时,试件抗压强度和弹性模量达到最大;当钢纤维掺量为1.5%时,试件变形能力和抗压韧性达到最佳。基于试验数据,建立了适用于BTR-HyECC的单轴受压本构方程,拟合曲线与试验曲线吻合较好。 展开更多
关键词 玄武岩织物 混杂纤维 工程水泥基复合材料 单轴受压 本构方程
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不同掺合料对水泥基复合材料吸波性能的影响
14
作者 张艳 谢建斌 +3 位作者 王大富 李克努 杨乐 陈自敏 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期49-58,100,共11页
向水泥中掺入合适的吸波剂并进行适当的电磁改性是实现电磁波吸收的有效途径。本文以矿渣、石墨、铁氧体为吸波剂制备水泥基复合材料,通过力学性能测试、微观结构测试、反射率测试探究不同掺合料和试样厚度对复合材料吸波性能和力学性... 向水泥中掺入合适的吸波剂并进行适当的电磁改性是实现电磁波吸收的有效途径。本文以矿渣、石墨、铁氧体为吸波剂制备水泥基复合材料,通过力学性能测试、微观结构测试、反射率测试探究不同掺合料和试样厚度对复合材料吸波性能和力学性能的影响。结果表明:当矿渣掺量为30%(质量分数)、石墨掺量为5%(质量分数)时,复合材料的吸波性能最好,且存在最佳匹配层厚度,当厚度为36 mm时,复合材料在2.65 GHz处反射率为-40.84 dB;当矿渣掺量为30%、铁氧体掺量为10%(质量分数)、匹配层厚度为36 mm时,复合材料在2.53 GHz处有最低反射率,为-26.63 dB;矿渣和铁氧体均会降低复合材料的强度,石墨(掺量不超过5%时)在水泥水化早期能够填充在砂浆孔隙中,从而提高了水泥基复合吸波材料早期的力学性能。 展开更多
关键词 水泥基复合材料 矿渣 石墨 铁氧体 力学性能 吸波性能
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不同养护条件下纤维增强水泥基复合材料力学与吸水性能演化规律
15
作者 曲新鹏 薛善彬 +2 位作者 郭哲名 王丹 荆蜂杰 《混凝土》 北大核心 2025年第8期37-42,共6页
利用标准、低温及蒸汽养护条件制备了聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinyl Alcohol Reinforced Cementitious Composites,PVAFRCC)和玄武岩纤维增强水泥基复合材料(Basalt Fiber Reinforced Cementitious Composites,BFRCC),研究... 利用标准、低温及蒸汽养护条件制备了聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinyl Alcohol Reinforced Cementitious Composites,PVAFRCC)和玄武岩纤维增强水泥基复合材料(Basalt Fiber Reinforced Cementitious Composites,BFRCC),研究了二者的力学、毛细吸水性能随龄期的演化规律,分析了毛细吸水性能与孔隙度的关联。结果表明:3~28 d,标养PVAFRCC和BFRCC的力学性能均提升显著;低温养护下,二者的力学性能较差且增长缓慢;蒸养条件下,3 d时PVAFRCC和BFRCC的抗压、抗折强度及动弹性模量均分别可达到60 MPa、10 MPa和30 GPa以上,而3 d后仅有小幅增长。3种养护条件下,PVAFRCC中PVA纤维掺量由1%增至2%可使其抗折强度提高30%~50%,而BFRCC中玄武岩纤维掺量由0.1%增至0.3%时对其抗折强度无显著影响。3~28 d龄期时,PVAFRCC和BFRCC的毛细吸水系数和孔隙度均为低温养护条件下最高,标养条件次之;蒸养条件下,PVAFRCC和BFRCC的毛细吸水系数和孔隙度均显著低于标准和低温养护试件。随龄期的变化,PVAFRCC和BFRCC的毛细吸水系数与其孔隙度的演化趋势均较为一致。 展开更多
关键词 养护条件 纤维增强水泥基复合材料 力学性能 毛细吸水 孔隙度
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准静态和冲击荷载下应变硬化水泥基复合材料剪切性能研究
16
作者 刘成 刘一鸣 +1 位作者 叶群水 胡涛 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期821-833,共13页
为探究应变硬化水泥基复合材料(SHCC)的复杂动态响应,采用特制的机械剪切测试装置与液压测试机,以及新设计的分离式霍普金森拉杆(SHTB)进行测试,以剪切跨度和切口深度为主要剪切参数。通过对两组剪切跨度(2、5 mm)、三组切口深度(3、5、... 为探究应变硬化水泥基复合材料(SHCC)的复杂动态响应,采用特制的机械剪切测试装置与液压测试机,以及新设计的分离式霍普金森拉杆(SHTB)进行测试,以剪切跨度和切口深度为主要剪切参数。通过对两组剪切跨度(2、5 mm)、三组切口深度(3、5、7 mm)的试件进行剪切试验,研究了SHCC的准静态和冲击剪切行为,采用数字图像相关技术(DIC)监测试验过程中的变形和裂纹演化。研究结果表明,剪切跨度影响了SHCC的剪切行为。剪切跨度和切口深度可以控制剪切和拉伸破裂的传播,通过选择适当的剪切形状,可以实现主导试件的剪切破裂。较小的剪切跨度导致剪切力更高和主要剪切裂纹传播区域更窄,减弱了材料的性能。在准静态加载和冲击加载条件下,3 mm切口深度试件表现出较高的自我约束和更高的断裂力,试件为混合破坏模式(压缩-剪切)。而7 mm切口深度试件均表现出最有利的剪切破裂模式,具有垂直剪切裂缝,试件的剪切断裂以裂纹滑移为主。因此,7 mm切口深度试件在重力加载的SHTB测试可用于准确评估复杂矿物基材料的剪切特性。本研究可为水泥基复合材料性能优化的研究提供理论基础。 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料 胶结复合材料 数字图像相关技术 准静态剪切 冲击剪切 材料性能
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二维定向钢纤维增强水泥基复合材料动态压缩强度模型
17
作者 慕儒 程庆澳 +2 位作者 刘昊奇 赵世伟 王晓伟 《混凝土》 北大核心 2025年第6期1-4,共4页
水泥基复合材料在动态压缩荷载作用下会在与压缩垂直的方向产生膨胀变形,与膨胀方向一致的钢纤维能够有效约束膨胀变形,使材料的动态压缩性能得到改善。通过磁场调控水泥基复合材料中的钢纤维转动至水平平面,制备二维定向钢纤维增强水... 水泥基复合材料在动态压缩荷载作用下会在与压缩垂直的方向产生膨胀变形,与膨胀方向一致的钢纤维能够有效约束膨胀变形,使材料的动态压缩性能得到改善。通过磁场调控水泥基复合材料中的钢纤维转动至水平平面,制备二维定向钢纤维增强水泥基复合材料(Two-dimensionally Aligned Steel Fiber Reinforced Cement-based Composites,2D-SFRC)。对2D-SFRC试件进行动态压缩性能测试,并建立动态压缩强度模型。2D-SFRC试件的动态压缩性能较随机乱向钢纤维增强水泥基复合材料试件显著提高。 展开更多
关键词 二维定向钢纤维 动态压缩性能 动态压缩强度模型 钢纤维增强水泥基复合材料
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RTP-PVA混杂纤维的工程水泥基复合材料干缩性能试验研究
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作者 陈猛 洪宇 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期407-414,共8页
为研究回收轮胎聚合物(recycled tyre polymer,RTP)和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)混杂纤维对工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)干缩性能的影响,对RTP-PVA混杂纤维总体积分数为2.0%的ECC进行流动性、直... 为研究回收轮胎聚合物(recycled tyre polymer,RTP)和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)混杂纤维对工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)干缩性能的影响,对RTP-PVA混杂纤维总体积分数为2.0%的ECC进行流动性、直接拉伸和干缩试验,并分析混杂纤维作用机理和干缩计算模型.结果表明:RTP纤维替代率为12.5%~50%对ECC流动性影响不大,比单掺PVA纤维的ECC流动性降低1.09%~3.69%.ECC的抗拉强度随RTP纤维替代率的增加而降低,不同比例的混杂纤维比单掺PVA纤维的ECC抗拉强度降低了23.6%~56.6%.不同比例混杂纤维ECC干缩率曲线趋势相近,7 d时干缩率为28 d时的80.92%~82.77%.ECC的干缩率随RTP纤维替代率的增加而降低,28 d时不同RTP纤维替代率的混杂纤维比单掺PVA纤维的ECC干缩率降低了0.80%~2.09%.RTP-PVA混杂纤维可在ECC中协同发挥作用抑制基体干缩,结合试验结果得到适合RTP-PVA混杂纤维ECC的指数型干缩预测模型. 展开更多
关键词 回收轮胎聚合物纤维 聚乙烯醇纤维 工程水泥基复合材料 干缩 预测模型
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形状记忆合金增强水泥基复合材料及其构件研究进展 被引量：2
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作者 秦煜 王亭 +2 位作者 辛景舟 汤喻杰 王威娜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期47-55,共9页
传统的水泥基材料适用性强、经济性高、用途广泛,但是容易开裂,难以恢复。通过热弹性马氏体相变及其逆相变,形状记忆合金拥有了独特的形状记忆效应、超弹性等卓越性能。因此,可以利用形状记忆合金增强水泥基材料及构件,克服传统水泥基... 传统的水泥基材料适用性强、经济性高、用途广泛,但是容易开裂,难以恢复。通过热弹性马氏体相变及其逆相变,形状记忆合金拥有了独特的形状记忆效应、超弹性等卓越性能。因此,可以利用形状记忆合金增强水泥基材料及构件,克服传统水泥基材料抗裂性能差的缺陷,改善水泥基材料构件的开裂和变形自恢复能力。本文从形状记忆合金的材料特性与种类、形状记忆合金纤维增强水泥基复合材料及形状记忆合金筋材增强水泥基复合材料构件三个方面进行综合阐述,并指出现有研究中存在的不足,展望了形状记忆合金增强水泥基复合材料的发展前景。 展开更多
关键词 形状记忆合金 水泥基复合材料 自恢复 形状记忆效应 超弹性
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纳米硅灰包覆矿渣复合微粉对水泥基材料流变性能的影响研究
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作者 李正虎 刘云 +5 位作者 敖进清 李光照 杨新志 和振海 李严 李昱 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4111-4119,共9页
掺合料的颗粒分布与表面特性对喷射混凝土的早期强度提升和回弹率降低至关重要。以硅灰(SF)和矿渣微粉(GGBFS)为原料,制备了纳米硅灰包覆矿渣复合微粉,系统探讨了其对水泥浆体结构、流变性和力学性能的影响,并在工程中应用。结果表明,... 掺合料的颗粒分布与表面特性对喷射混凝土的早期强度提升和回弹率降低至关重要。以硅灰(SF)和矿渣微粉(GGBFS)为原料,制备了纳米硅灰包覆矿渣复合微粉,系统探讨了其对水泥浆体结构、流变性和力学性能的影响,并在工程中应用。结果表明,当SF的含量为50%时,矿渣复合微粉展现出优异的综合性能。相较于单掺SF,掺入矿渣复合微粉的水泥浆体初始屈服应力提高32%,塑性粘度降低9.8%。矿渣复合微粉掺量为8%时,喷射混凝土1 d强度从未掺时的10.9提高到16.4 MPa,回弹率从26.1%降至7.3%。研究结果对推动新型微纳米复合材料作为掺合料在混凝土中的低成本、规模化应用有重要意义。同时也为在“双碳”背景下工业固废的综合利用提供了有效途径。 展开更多
关键词 流变性 矿渣复合微粉 水泥基复合材料 显微结构
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