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纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料的抗折性能和微观结构
1
作者 张鹏 吴靖江 +2 位作者 张承实 尉晓雪 代小兵 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期834-841,共8页
水泥基材料因强度高、易于施工而被广泛应用于土木工程,但脆性较大、抗折性能差的缺点也限制了其在有高抗折要求条件下的应用。为提高其抗折强度,环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)-钢混杂纤维被掺入水泥基材料。为研究环氧树... 水泥基材料因强度高、易于施工而被广泛应用于土木工程,但脆性较大、抗折性能差的缺点也限制了其在有高抗折要求条件下的应用。为提高其抗折强度,环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)-钢混杂纤维被掺入水泥基材料。为研究环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和PVA-钢混杂纤维对水泥基修复材料抗折性能和微观结构的影响,通过抗折强度试验和扫描电子显微镜测试,分别测得了水泥基修复材料的抗折强度和观察了其微观结构。结果表明,随着环氧树脂乳液掺量从0%增加到12%(质量分数),水泥基修复材料的抗折强度呈先上升后下降的趋势,最大抗折强度可达7.44 MPa。纳米SiO_(2)和PVA-钢混杂纤维均能够提升水泥基修复材料的抗折强度超过45%,其中钢纤维对抗折强度的提高效果更显著。掺加环氧树脂乳液和纳米SiO_(2)能够明显提高基体内部结构的致密性,从而改善水泥基修复材料的抗折性能。此外,聚合物可以附着于掺入纤维的表面,改善纤维与基体间的黏结作用。本研究将为水泥基材料在高抗折工况下的应用提供参考。 展开更多
关键词 水泥基修复材料 环氧树脂 纳米SiO_(2) 混杂纤维 抗折性能 微观结构
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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
2
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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PVA/钢混杂纤维增强水泥基材料(HFRCC)配合比优化及评价方法 被引量：1
3
作者 王睿 张品乐 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第2期126-132,141,共8页
将钢纤维、国产PVA纤维和日本PVA纤维按照适宜比例进行配制,不同纤维材料性能相互补充、取长补短,可以更好发挥出混杂纤维增强水泥基材料(HFRCC)的力学性能,有利于其成本控制,具有广泛应用前景。通过正交试验极差结果择优和信噪比S/N稳... 将钢纤维、国产PVA纤维和日本PVA纤维按照适宜比例进行配制,不同纤维材料性能相互补充、取长补短,可以更好发挥出混杂纤维增强水泥基材料(HFRCC)的力学性能,有利于其成本控制,具有广泛应用前景。通过正交试验极差结果择优和信噪比S/N稳定性择优两种方法分析粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比、钢纤维掺量、国产PVA掺量和日产PVA掺量对混杂纤维增强水泥基材料(HFRCC)抗拉强度和抗弯强度的影响规律,对比两种方法的结果,并建立各因素和响应量之间的回归关系,与和易性工程性能相结合,给出HFRCC的最优配合比。结果表明:信噪比S/N稳定性择优方案更加准确和全面。粉煤灰掺量、钢纤维掺量、国产PVA掺量和日产PVA掺量对HFRCC的响应量影响较大,水胶比和砂胶比影响较小;建立数学模型预测和优选配合比,HFRCC抗拉强度最大可以达到6.36 MPa,抗弯强度最大可以达到13.90 MPa,预测值和试验值之间的相对误差绝对值均接近3%,且和易性能较好。研究结果可以为混杂纤维增强水泥基材料(HFRCC)的制备提供依据。 展开更多
关键词 混杂纤维增强水泥基材料(hfrcc) PVA纤维 力学性能 正交试验 信噪比S/N 配合比优化
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混杂纤维水泥基复合材料力学性能研究 被引量：1
4
作者 杜宪华 吴继囡 +2 位作者 谭旭翔 李明华 齐美丽 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期172-177,共6页
研究不同纤维对水泥基体的增强效果不仅需要考虑单一纤维增强的局限性,还应关注纤维之间混杂效应的影响。为探讨纤维增强水泥基复合材料的力学性能,本工作选取三种不同种类的纤维(钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维)作为研究对象,分析... 研究不同纤维对水泥基体的增强效果不仅需要考虑单一纤维增强的局限性,还应关注纤维之间混杂效应的影响。为探讨纤维增强水泥基复合材料的力学性能,本工作选取三种不同种类的纤维(钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维)作为研究对象,分析了混杂效应对水泥砂浆试件的具体影响。研究结果显示:在单掺纤维的试验中,随纤维掺量的增加试件的力学性能呈先升后降的趋势。而在混掺纤维的试验组中,每种纤维在各自最优掺量时展现出最佳性能,表明不同种类的纤维能够充分发挥各自的优势。微观层面的研究表明,纤维与水泥基体之间的结合非常紧密,显著提升了水泥基复合材料的力学性能,并提升了其整体强度。 展开更多
关键词 水泥基材料 混杂纤维 微观结构 基本力学性能 抗折强度 抗压强度
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钢筋在含废弃陶瓷的纤维增强水泥基材料中的腐蚀行为
5
作者 金哲诚 闫新宇 +1 位作者 张春亮 吴立朋 《混凝土》 北大核心 2025年第2期64-68,共5页
将陶瓷废弃物应用到水泥基材料制备中,具有一定的环境效益。以磨细陶瓷粉替代10%水泥,陶瓷砂完全替代河砂,并加入不同体积分数的聚乙烯醇(PVA)纤维,制备了一种水泥基复合材料。基于电加速锈蚀试验,采用交流阻抗谱(EIS)、线性极化(LPR)... 将陶瓷废弃物应用到水泥基材料制备中,具有一定的环境效益。以磨细陶瓷粉替代10%水泥,陶瓷砂完全替代河砂,并加入不同体积分数的聚乙烯醇(PVA)纤维,制备了一种水泥基复合材料。基于电加速锈蚀试验,采用交流阻抗谱(EIS)、线性极化(LPR)等测试方法,研究了钢筋在该复合材料中的腐蚀行为。结果表明:在加速腐蚀24 h、48 h后,1.0%、1.6%的PVA纤维体积掺量下,试块的抗杂散电流腐蚀性能较为突出。在此基础上使用防水修复涂层强化其抗锈蚀性能,发现涂层试块内部钢筋腐蚀电流密度始终低于1μA/cm^(2),防水修复涂层显著降低了钢筋腐蚀风险;随着腐蚀时间延续,防护效果越明显。 展开更多
关键词 废弃陶瓷 纤维增强水泥基材料 电化学方法 钢筋锈蚀
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混杂纤维对硫铝酸盐水泥基ECC材料性能的影响 被引量：1
6
作者 周书澎 刘泽平 +1 位作者 区庆佑 王传林 《材料导报》 北大核心 2025年第5期141-147,共7页
研究了聚乙烯醇(PVA)纤维、聚酯纤维(PET纤维)的“纤维混杂效应”对硫铝酸盐水泥基ECC材料(SAC-ECC)力学性能影响,引入纤维增强系数和混杂效应系数以评价两种纤维混杂效应。结果表明,在相同体积掺量下,PVA-ECC流动度和表观孔隙率均高于P... 研究了聚乙烯醇(PVA)纤维、聚酯纤维(PET纤维)的“纤维混杂效应”对硫铝酸盐水泥基ECC材料(SAC-ECC)力学性能影响,引入纤维增强系数和混杂效应系数以评价两种纤维混杂效应。结果表明,在相同体积掺量下,PVA-ECC流动度和表观孔隙率均高于PET-ECC,混掺PVA和PET纤维条件下其表观孔隙率和流动度介于两者单掺时的数值之间。随着PVA和PET纤维掺量增加,SAC-ECC抗折和抗压强度呈先降后升趋势,且在相同掺量下掺加PET纤维的水泥砂浆强度更高。混掺PVA纤维和PET纤维会发挥正混杂效应,可进一步提高砂浆的抗拉、抗压强度,且PVA∶PET混合比例为1∶2时对SAC-ECC强度提升效果最佳。混杂纤维提高ECC与玄武岩纤维复合材料(BFRP)筋粘结强度效果较好,而单掺0.3%PET纤维对新旧水泥基材料粘结性能提升效果较好。 展开更多
关键词 聚乙烯醇纤维 聚酯纤维 硫铝酸盐水泥基ECC材料(SAC-ECC) 力学性能 混杂效应
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多尺度钢纤维混杂增强水泥基材料抗冲击性能及阻裂能力 被引量：2
7
作者 郭远臣 刘芯州 +3 位作者 王雪 叶青 向凯 王锐 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期77-84,共8页
为更好地研究钢纤维混杂方式对水泥基材料的增强作用,本研究使用长度分别为6 mm(S)、13 mm(M)和35 mm(H)的三种钢纤维,进行单掺、双掺、三掺制备钢纤维增强水泥基材料,采用圆柱体试件进行落锤冲击试验,从冲击次数及耗能、破坏形态、裂... 为更好地研究钢纤维混杂方式对水泥基材料的增强作用,本研究使用长度分别为6 mm(S)、13 mm(M)和35 mm(H)的三种钢纤维,进行单掺、双掺、三掺制备钢纤维增强水泥基材料,采用圆柱体试件进行落锤冲击试验,从冲击次数及耗能、破坏形态、裂缝宽度发展等方面探究混杂方式对水泥基材料抗冲击性能及阻裂能力的影响。试验结果表明:钢纤维从单掺到三掺,材料抗冲击性能逐渐增强。钢纤维单掺对水泥基材料强度及抗冲击性能提升效果依次为:M>H>S;双掺组合方式从优到劣为:M+H>S+M>S+H,当1.5%(体积分数,下同)M与0.5%H混掺时材料的增强、增韧效果最佳,28 d抗折强度为22.6 MPa,较单掺M和H分别提高了3.2%和31.4%,抗压强度为154.8 MPa,较单掺M和H分别提高了40.1%和65.5%,初裂与破坏冲击耗能比单掺M和H分别提高了23.5%、425%和36.7%、300%;三掺最优掺量为0.5%S、0.5%M和1%H,初裂和破坏冲击耗能比最优双掺M1.5H0.5组分别提高了33.3%、1.9%。双参数的Weibull分布可以合理地描述钢纤维混杂增强水泥基材料的初裂冲击次数(N1)和破坏冲击次数(N2)。S抑制微裂缝的产生与扩张,M和H阻止宏观裂缝在不同受荷阶段的发展,在不同结构层次、不同受荷阶段发挥逐级阻裂作用。 展开更多
关键词 水泥基材料 钢纤维混杂 抗冲击性能 阻裂能力
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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
8
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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钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料永久模板叠合RC单向板短期刚度计算方法 被引量：3
9
作者 王照耀 梁兴文 +2 位作者 翟天文 王莹 吴奎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期122-130,共9页
钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用... 钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用含有1.5%钢纤维和0.25%PVA纤维的HFRCC来制作永久模板。随后对六个HFRCC永久模板叠合RC单向板和一个RC单向板进行了四点受弯试验,探究了HFRCC-RC界面处理方式和配筋率对叠合板受弯性能的影响。试验结果表明:抹平、等距凹槽和钢钉拉毛三种界面处理方式对叠合板受弯性能的影响可以忽略;HFRCC模板能够有效限制裂缝发展,减小裂缝宽度和间距,叠合板的开裂弯矩相比于普通混凝土板提高了20.1%~31.7%。分别采用刚度解析法和有效惯性矩法建立了HFRCC-RC叠合板短期刚度计算方法,两种方法均有较高的计算精度且离散性较小。 展开更多
关键词 钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料 永久模板 短期刚度 刚度解析法 有效惯性矩法
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新型早强混杂纤维增强水泥基复合材料抗压性能试验研究 被引量：1
10
作者 滕晓丹 李奕璇 +2 位作者 陆宸宇 李一方 石骁屹 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第10期74-77,共4页
以硫铝酸盐水泥、硅灰及粉煤灰为主要胶凝材料,通过掺入玄武岩纤维与聚乙烯醇(PVA)纤维,制备出具备早强性和延性的新型早强混杂纤维增强水泥基复合材料(ES-HFRCC)。采用正交设计方法优选出抗压性能最优的材料配合比,研究了该材料在早龄... 以硫铝酸盐水泥、硅灰及粉煤灰为主要胶凝材料,通过掺入玄武岩纤维与聚乙烯醇(PVA)纤维,制备出具备早强性和延性的新型早强混杂纤维增强水泥基复合材料(ES-HFRCC)。采用正交设计方法优选出抗压性能最优的材料配合比,研究了该材料在早龄期阶段的抗压性能,并采用极差分析和方差分析对ES-HFRCC抗压强度的主要因素及影响显著性进行了研究。试验结果表明:随着硅灰掺量及玄武岩纤维与PVA纤维体积掺量比值的提高,ES-HFRCC抗压强度表现为先降低后升高,但玄武岩与PVA纤维体积掺量比值对ES-HFRCC抗压强度的影响更显著。 展开更多
关键词 硫铝酸盐水泥 混杂纤维 水泥基材料 正交试验 抗压强度 早强
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掺废弃陶瓷纤维增强水泥基复合材料抗冻性能 被引量：2
11
作者 吴立朋 宋建新 +1 位作者 冯宇 通星晨 《铁道建筑》 北大核心 2024年第2期124-128,共5页
采用陶瓷粉替代一部分水泥,陶瓷砂替代普通河砂,在水泥基材料中掺入不同体积掺量的聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)纤维,制成掺入PVA纤维和陶瓷粉的水泥基复合材料砂浆试件。通过冻融循环试验分析质量损失率、相对动弹性模量的变化,并... 采用陶瓷粉替代一部分水泥,陶瓷砂替代普通河砂,在水泥基材料中掺入不同体积掺量的聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)纤维,制成掺入PVA纤维和陶瓷粉的水泥基复合材料砂浆试件。通过冻融循环试验分析质量损失率、相对动弹性模量的变化,并通过电化学阻抗测试和扫描电子显微镜观察研究砂浆试件的冻融损伤规律。结果表明:陶瓷粉中SiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量远大于水泥中相应含量,且粒径小于20μm的颗粒占82.3%,火山灰效应和微集料效应可改善试件的密实度,提升复合材料的抗冻性能;PVA纤维掺量为2.2%,陶瓷粉掺量为30%,冻融循环100次时砂浆试件质量损失率最小,相对动弹性模量最大,连续导电路径电阻最大,冻融损伤程度最小;纤维和基体的接触面是该复合材料抗冻薄弱部位。 展开更多
关键词 工程材料 冻融损伤 试验研究 纤维增强水泥基材料 废弃陶瓷 耐久性
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纤维类型对高延性水泥基材料力学性能与微观结构的影响
12
作者 郝如升 胡炜 +3 位作者 贺晶晶 吴文博 卢浩丹 张伟 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第7期2396-2405,共10页
为研究不同纤维对高延性水泥基材料(ECC)的增强机制,采用工程原状机制砂和三种纤维(聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE))制备了ECC,研究对比了PVA纤维、PP纤维和PE纤维制备的ECC与基体的力学性能和微观结构,并通过数字图像处理技术... 为研究不同纤维对高延性水泥基材料(ECC)的增强机制,采用工程原状机制砂和三种纤维(聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE))制备了ECC,研究对比了PVA纤维、PP纤维和PE纤维制备的ECC与基体的力学性能和微观结构,并通过数字图像处理技术表征了ECC弯曲裂缝分布形态变化规律。结果表明:掺入纤维使基体抗压强度降低,PE纤维降低幅度最小,采用PE纤维制备的ECC(E-PE)28 d抗压强度为52.5 MPa。在抗弯性能中,ECC的抗弯韧性和极限挠度相较于基体有所提升,E-PE的抗弯性能最优,其峰值荷载和极限挠度分别为5.51 kN和3.40 mm。随着抗弯挠度的增加,ECC的弯曲裂缝长度和裂缝面积均不同程度增加,E-PE在挠度为3.0 mm时裂缝面积仅为40.4559 mm^(2)。不同纤维的弯曲破坏机制不同,PVA和PP纤维为脱黏拔出破坏,试件表现为单裂纹韧性破坏;PE纤维则是拔出与断裂同时存在,试件表现为多点开裂的破坏模式。 展开更多
关键词 高延性水泥基材料 机制砂 纤维 数字图像处理 裂缝 增强机理 破坏模式
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不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能
13
作者 张勤 解雨璇 +2 位作者 顾仁杰 梁熙 张正 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期198-206,共9页
为研究不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能,对单掺和复掺碳酸钙晶须、聚乙烯醇(PVA)纤维的水泥基材料分别进行电通量试验、电镜扫描观测及基本力学性能试验,分析不同纤维尺度、掺量及复合比例对水泥基材料抗氯离子渗透... 为研究不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能,对单掺和复掺碳酸钙晶须、聚乙烯醇(PVA)纤维的水泥基材料分别进行电通量试验、电镜扫描观测及基本力学性能试验,分析不同纤维尺度、掺量及复合比例对水泥基材料抗氯离子渗透性能和基本力学性能的影响规律,并基于试验结果给出了多纤维复合增强水泥基材料的氯离子侵蚀深度计算模型。结果表明,不同尺度纤维可在不同结构层次上发挥对水泥基材料的增强作用,使得多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能明显优于单一纤维增强水泥基材料;多纤维复合材料的抗压强度与氯离子侵蚀深度及电通量大致呈反比例关系;当复合材料的抗压强度提高13.6%时,其氯离子侵蚀深度和总电通量则分别降低39.1%和44.7%;建立的氯离子侵蚀深度计算模型,可用于多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透和侵蚀性能评估。 展开更多
关键词 纤维增强混凝土 水泥基材料 抗氯离子渗透性能 电通量 抗压强度
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混杂纤维水泥基复合材料抗拉抗折性能研究及强度预测 被引量：1
14
作者 查叶铭 张品乐 +1 位作者 胡静 郭旭 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期155-159,共5页
完善混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)的力学性能设计方法对补充现行纤维混凝土规范以及HFRCC的工程应用有着重要意义。本工作采用疏水型和亲水型的两种PVA纤维与钢纤维混合制备HFRCC。研究了三种纤维的混杂效应,提出了适用于该类型HF... 完善混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)的力学性能设计方法对补充现行纤维混凝土规范以及HFRCC的工程应用有着重要意义。本工作采用疏水型和亲水型的两种PVA纤维与钢纤维混合制备HFRCC。研究了三种纤维的混杂效应,提出了适用于该类型HFRCC的抗拉、抗折性能预测方法。试验结果显示:亲水型的PVA对水泥基抗拉性能和抗折性能增强效果分别是疏水型PVA的0.94倍和0.91倍,且其抗拉性能比抗折性能更容易受到过量纤维所带来的负面影响,建议将总纤维体积掺量控制在2.0%以内;进一步提出了多元纤维混杂模型,将多变量控制的混杂效应系数分解简化,推导了HFRCC抗拉强度和抗折强度计算公式,该模型性能预测误差在10%以内,可以较好地预测HFRCC的抗拉、抗折性能。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 混杂纤维 抗拉强度 抗折强度 混杂效应 纤维增强系数
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定向钢纤维增强水泥基复合材料准脆性断裂分析 被引量：5
15
作者 慕儒 王晶晶 +2 位作者 卿龙邦 李杨 管俊峰 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期294-302,共9页
基于边界效应模型基本理论,建立了钢纤维长度与特征裂缝长度之间的关系,计算了定向钢纤维增强水泥基复合材料(ASFRC)的等效断裂韧度和拉伸强度,进而得到了ASFRC材料的断裂破坏曲线.结果表明,当离散系数分别取0.4~0.7和0.2~0.4时,可得到... 基于边界效应模型基本理论,建立了钢纤维长度与特征裂缝长度之间的关系,计算了定向钢纤维增强水泥基复合材料(ASFRC)的等效断裂韧度和拉伸强度,进而得到了ASFRC材料的断裂破坏曲线.结果表明,当离散系数分别取0.4~0.7和0.2~0.4时,可得到较为合理的等效断裂韧度和拉伸强度值.对比分析ASFRC和随机乱向钢纤维增强水泥基复合材料(SFRC)的断裂破坏曲线可以发现,满足线弹性断裂力学的最小试件尺寸随着离散系数的增大而增大;ASFRC和SFRC的拉伸强度和考虑初始裂缝影响的名义应力随着离散系数的增大而减小.此外,改进的简化解析公式不仅可确定材料的等效断裂韧度和拉伸强度,还可预测试件的破坏. 展开更多
关键词 定向钢纤维增强水泥基复合材料 边界效应模型 等效断裂韧度 拉伸强度 断裂破坏曲线
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混杂钢纤维增强超高性能水泥基材料力学性能分析 被引量：24
16
作者 张秀芝 孙伟 +1 位作者 张倩倩 戎志丹 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期156-161,共6页
采用平直型超细钢纤维与压痕型中长钢纤维混杂,系统研究了混杂比例对超高性能水泥基复合材料(UHPCC)流动性能、力学行为的影响,以及纤维外形对界面粘结力的影响.研究表明,随压痕型钢纤维掺入量增加,新拌浆体的流动度下降;在纤维体积率... 采用平直型超细钢纤维与压痕型中长钢纤维混杂,系统研究了混杂比例对超高性能水泥基复合材料(UHPCC)流动性能、力学行为的影响,以及纤维外形对界面粘结力的影响.研究表明,随压痕型钢纤维掺入量增加,新拌浆体的流动度下降;在纤维体积率一定时,2种纤维等比例混杂,材料的抗压、拉伸、弯曲强度与弯曲韧性等力学性能为最佳;当水胶比固定时,压痕钢纤维与基体界面粘结力大于平直型超细钢纤维.试验还表明,2种纤维混杂在不同结构、不同尺度和不同时间层次对抑制裂缝的生成和扩展分别发挥作用,两者协同作用使材料总体力学性能显著提升. 展开更多
关键词 超高性能纤维增强水泥基材料 纤维混杂 力学性能
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混杂纤维增强水泥基复合材料的疲劳损伤模型 被引量：12
17
作者 华渊 姜稚清 王志宏 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 1998年第2期144-149,共6页
研究了碳纤维、聚丙烯纤维增强混杂纤维混凝土（ＣＰＨＦＲＣ）材料在疲劳荷载作用下的损伤积累和演化规律，建立了相应的疲劳损伤模型，利用该模型对ＣＰＨＦＲＣ材料进行了寿命预测，该模型有较高的精度．
关键词 混杂纤维 水泥基复合材料 弯曲疲劳 疲劳损伤 钢纤维增强混凝土
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混杂聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料力学性能 被引量：34
18
作者 潘钻峰 汪卫 +1 位作者 孟少平 乔治 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期33-40,共8页
目前配置ECC(engineered cementitious composites,ECC)的聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)主要由日本可乐丽公司生产,成本较高.国产PVA价格合理,但国产PVA-ECC的拉伸延性有限,为了进一步提高水泥基复合材料的拉伸延性,兼顾应用成本... 目前配置ECC(engineered cementitious composites,ECC)的聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)主要由日本可乐丽公司生产,成本较高.国产PVA价格合理,但国产PVA-ECC的拉伸延性有限,为了进一步提高水泥基复合材料的拉伸延性,兼顾应用成本,将国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合,配制混杂PVA-ECC,为实际工程结构性能提升提供更多的材料选择.首先基于微观力学模型,确定混杂PVA-ECC中PVA纤维的体积分数,对设计的5组不同配合比的混杂PVA-ECC试件进行四点弯试验、单轴拉伸试验及单轴压缩试验,确定混杂PVA-ECC的较优配合比.最后对典型配合比ECC进行性能和成本对比分析,提出了低成本、较低拉伸性能的配合比M7,中等成本、较高拉伸性能的配合比M17和高成本、高拉伸性能的配合比M21等3个具有代表性的配合比,供实际工程根据结构性能的需要进行选择.采用混杂PVA纤维配置ECC,可降低ECC的成本,使得ECC大量应用于工程实践成为可能. 展开更多
关键词 工程用水泥基复合材料(ECC) 混杂聚乙烯醇(PVA)纤维 配合比 准应变硬化
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混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料的弯曲性能预测 被引量：7
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作者 张聪 夏超凡 +1 位作者 袁振 李志华 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期14-21,共8页
基于混凝土断裂力学与细观力学理论,同时考虑钢纤维(SF)/聚乙烯醇(PVA)混杂纤维对应变硬化水泥基复合材料(SHCC)弯曲性能的影响,提出了一种适用于SF/PVA纤维混杂SHCC(SF-PVA/SHCC)弯曲性能的预测方法.开展了SF-PVA/SHCC弯曲性能试验,分... 基于混凝土断裂力学与细观力学理论,同时考虑钢纤维(SF)/聚乙烯醇(PVA)混杂纤维对应变硬化水泥基复合材料(SHCC)弯曲性能的影响,提出了一种适用于SF/PVA纤维混杂SHCC(SF-PVA/SHCC)弯曲性能的预测方法.开展了SF-PVA/SHCC弯曲性能试验,分析了纤维种类和掺量对SHCC抗弯强度、极限弯曲挠度及弯曲荷载挠度曲线的影响.结果表明所提出的弯曲性能计算方法可以较好地预测SF-PVA/SHCC的抗弯强度和极限弯曲挠度. 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料 混杂 钢纤维 聚乙烯醇 弯曲性能 预测模型
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钢-PVA混杂纤维增强工程水泥基复合材料弯曲性能研究 被引量：7
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作者 张品乐 邓让 +2 位作者 胡静 吴磊 陶忠 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第9期3125-3134,共10页
为了弥补现有钢-聚乙烯醇(PVA)混杂纤维增强工程水泥基复合材料造价过高、工程应用面狭窄的缺陷,本文通过使用廉价的国产PVA纤维部分替代日产PVA纤维制备出一种新型的多元混杂纤维增强工程水泥基复合材料(MFECC)。研究MFECC材料薄板试... 为了弥补现有钢-聚乙烯醇(PVA)混杂纤维增强工程水泥基复合材料造价过高、工程应用面狭窄的缺陷,本文通过使用廉价的国产PVA纤维部分替代日产PVA纤维制备出一种新型的多元混杂纤维增强工程水泥基复合材料(MFECC)。研究MFECC材料薄板试件的弯曲性能和破坏形态,对试件的弯曲韧性和性价比进行评价,并通过SPSS软件的多元非线性回归法建立极限弯曲性能预测模型。结果表明,引入国产PVA纤维后MFECC薄板的应变硬化力学行为和多缝开裂现象相较于仅掺日产PVA纤维时有所降低,但仍具有较高的强度与延性。当钢纤维、日产PVA纤维和国产PVA纤维体积掺量分别为0.2%、0%和2.0%时,MFECC的极限拉伸应变为4.4%,抗压强度为46.39 MPa,极限抗弯挠度可达12.697 mm,性价比最高。建立的MFECC薄板试件的极限弯曲性能预测模型对试验值的拟合度良好。 展开更多
关键词 水泥基材料 混杂纤维 四点弯曲 弯曲韧性 非线性回归
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