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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
1
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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聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料研究进展 被引量：11
2
作者 熊辉霞 赵文杰 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1944-1950,1956,共8页
普通混凝土具有许多优点,但其脆性大、易产生开裂,这将导致外界化学介质向内部扩散的速度加快,使建筑结构的使用寿命大幅度降低。加入聚乙烯醇纤维是解决这一问题的一种有效途径,并且能够显著改善水泥基材料的性能。论文介绍了聚乙烯醇... 普通混凝土具有许多优点,但其脆性大、易产生开裂,这将导致外界化学介质向内部扩散的速度加快,使建筑结构的使用寿命大幅度降低。加入聚乙烯醇纤维是解决这一问题的一种有效途径,并且能够显著改善水泥基材料的性能。论文介绍了聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料的国内外研究现状、动力学特性以及自愈合情况,探讨了该材料的微观设计理论,介绍了其应用,并对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料研究进行了展望。 展开更多
关键词 聚乙烯醇纤维 增强 水泥基复合材料 自愈合
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聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料轴压徐变性能研究 被引量：4
3
作者 张为民 郑业勇 +1 位作者 杨才千 李科锋 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2743-2747,共5页
通过自制加载装置,研究了聚乙烯醇纤维(PVA)增强水泥基复合材料在轴向压应力作用下的徐变性能。研究参数包括水胶比和纤维掺量。研究结果表明:纤维掺入会降低水泥基复合材料抵抗徐变的能力,相对于未掺纤维的水泥基复合材料,纤维掺量为1... 通过自制加载装置,研究了聚乙烯醇纤维(PVA)增强水泥基复合材料在轴向压应力作用下的徐变性能。研究参数包括水胶比和纤维掺量。研究结果表明:纤维掺入会降低水泥基复合材料抵抗徐变的能力,相对于未掺纤维的水泥基复合材料,纤维掺量为1%时其120 d徐变增加了19.4%;适当的水胶比有利于胶凝材料充分反应,增加对PVA水泥基复合材料对徐变的抑制作用,当水胶比超过0.3时PVA水泥基复合材料的力学性能会出现一定程度的降低,且120 d徐变会呈现快速增加。基于分数阶导数理论,采用Abel粘壶替代标准线性固体模型中的牛顿粘壶,推导出用于描述水泥基复合材料的徐变模型,并利用该徐变模型对试验数据进行分析。结果表明,含Abel粘壶的徐变模型与试验数据吻合良好且稳定性较高。 展开更多
关键词 水泥基复合材料 徐变 Abel粘壶 聚乙烯醇纤维 分数阶导数
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粉煤灰掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料抗硫酸盐侵蚀性能影响的研究 被引量：2
4
作者 赵晓明 刘曙光 +1 位作者 张菊 闫长旺 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期72-75,79,共5页
为了研究粉煤灰掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites,简写为PVA-FRCC)抗硫酸钠侵蚀的影响,在长期浸泡和干湿循环两种不同的侵蚀环境下,对若干次试验周期后的试件表观形... 为了研究粉煤灰掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites,简写为PVA-FRCC)抗硫酸钠侵蚀的影响,在长期浸泡和干湿循环两种不同的侵蚀环境下,对若干次试验周期后的试件表观形貌变化、质量变化、体积变化、抗压强度和微观结构进行分析研究。试验结果表明,粉煤灰的掺入一定程度上密实了PVA-FRCC,在不同的侵蚀环境下均使其抗硫酸钠侵蚀性能得到改善,质量分数在50%之内时随着掺量的增加而更加明显。 展开更多
关键词 聚乙烯醇纤维 水泥基复合材料 粉煤灰 抗硫酸盐侵蚀
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聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料单纤维拔出细观机理研究 被引量：2
5
作者 谷凡 王凯 +2 位作者 包忠彬 胡世超 应傲 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期1092-1099,共8页
目的 探索聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)高韧性、应变硬化宏观力学行为的细观机理,为其材料特性设计奠定理论基础。方法 基于黏聚力单元和非线性弹簧连接器,建立单PVA纤维/水泥基体的ABAQUS有限元模型,对单PVA纤维拔出水泥... 目的 探索聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)高韧性、应变硬化宏观力学行为的细观机理,为其材料特性设计奠定理论基础。方法 基于黏聚力单元和非线性弹簧连接器,建立单PVA纤维/水泥基体的ABAQUS有限元模型,对单PVA纤维拔出水泥基体的全过程进行数值模拟分析。结果 PVA-ECC单纤维拉拔力-拉拔位移曲线可细分为线弹性阶段、连续脱黏阶段、整体滑移阶段、机械咬合硬化阶段和纤维磨损断裂阶段;纤维与水泥基体之间的传力机制包括剪滞切应力和机械咬合力;随着拉拔力的增加,机械咬合力逐渐成为主要传力机制。结论 水泥基体与纤维之间的机械咬合作用以及纤维表面的磨损是导致纤维断裂的根本原因,通过对纤维表面进行适当处理,可以降低水泥基体在机械咬合硬化阶段对纤维表面的磨损,使纤维断裂模式转变为纤维拔出模式,以更好地控制水泥基体的微裂纹失稳扩展,从而进一步提高PVA-ECC的韧性。 展开更多
关键词 PVA纤维增强水泥基复合材料 单纤维拔出 粘结界面 细观机理
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纳米粒子和聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料抗折性能 被引量：10
6
作者 张鹏 万进一 +2 位作者 李晓英 梁全策 郭晓峰 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第7期234-238,共5页
通过抗折试验和抗折试验后小立方体抗压强度试验,探讨了纳米粒子掺量、聚乙烯醇(PVA)纤维掺量和石英砂粒径对水泥基复合材料抗折性能的影响。结果表明,纳米粒子掺量、PVA纤维体积掺量和石英砂粒径对水泥基复合材料抗折强度和抗折试验后... 通过抗折试验和抗折试验后小立方体抗压强度试验,探讨了纳米粒子掺量、聚乙烯醇(PVA)纤维掺量和石英砂粒径对水泥基复合材料抗折性能的影响。结果表明,纳米粒子掺量、PVA纤维体积掺量和石英砂粒径对水泥基复合材料抗折强度和抗折试验后小立方体抗压强度有较大影响。PVA纤维水泥基复合材料的抗折强度和小立方体抗压强度随着纳米Si O_2掺量增加呈先增大后减小的趋势,当纳米Si O_2掺量达到1.5%和1.0%时,抗折强度和抗压强度分别达到最大值;随着纤维体积掺量的增大,掺纳米Si O_2水泥基复合材料抗折强度和小立方体抗压强度逐渐增大,但当PVA纤维体积掺量超过0.6%时,小立方体抗压强度有逐渐降低的趋势;随着石英砂粒径的减小,抗折强度和小立方体抗压强度逐渐降低,采用粒径a石英砂配制的水泥基复合材料具有更高的抗折强度和小立方体抗压强度。 展开更多
关键词 纳米粒子 PVA纤维 水泥基复合材料 抗折性能
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动态荷载下聚乙烯醇纤维混凝土阻裂性能试验研究 被引量：1
7
作者 韩子默 杨国梁 +4 位作者 李峰 张志飞 毕京九 赵康朴 刘依 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期59-68,100,共11页
为探究动态荷载下纤维体积掺量对聚乙烯醇纤维水泥基复合材料阻裂性能的影响,利用分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对5种纤维体积掺量(0%、0.75%、1.50%、2.25%、3.00%)下的中心切槽半圆盘弯曲(NSCB)试件开展冲击试验,结合高速摄影机记录... 为探究动态荷载下纤维体积掺量对聚乙烯醇纤维水泥基复合材料阻裂性能的影响,利用分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对5种纤维体积掺量(0%、0.75%、1.50%、2.25%、3.00%)下的中心切槽半圆盘弯曲(NSCB)试件开展冲击试验,结合高速摄影机记录的动态断裂过程,分析了材料的动态起裂韧度及能量耗散特征,并依据盒维数理论,计算了裂纹扩展路径分形维数。结果表明:随着纤维掺量增加,材料的动态起裂韧度呈先增大后减小的趋势,当纤维体积掺量为1.50%~2.25%时试件动态起裂韧度较高;当纤维掺量为0.75%~2.25%时,耗散能随纤维掺量的增加而增大,但随着纤维掺量进一步增加,总吸收能呈衰减趋势;在等速冲击下,当纤维掺量为2.25%时,材料破坏后的最终裂纹扩展路径分形维数最高,阻裂能力最优,当纤维掺量超过2.25%时,裂纹扩展路径分形维数呈下降趋势,纤维阻裂增益效果减弱。 展开更多
关键词 PVA纤维 工程水泥基复合材料 起裂韧度 分形维数 能量耗散
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改性聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料制备及其力学性能 被引量：9
8
作者 魏发云 杨帆 +3 位作者 王海楼 于斌 邹学书 张伟 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期53-60,共8页
为提高聚乙烯醇(PVA)纤维与水泥基体间的界面强度,采用化学接枝法在PVA纤维表面接枝一层纳米二氧化硅颗粒(SiO_(2) NPs),制备改性PVA纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)。通过三点弯曲试验测试改性前后PVA-FRCC的抗弯强度,并研究纤维铺... 为提高聚乙烯醇(PVA)纤维与水泥基体间的界面强度,采用化学接枝法在PVA纤维表面接枝一层纳米二氧化硅颗粒(SiO_(2) NPs),制备改性PVA纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)。通过三点弯曲试验测试改性前后PVA-FRCC的抗弯强度,并研究纤维铺排方向和层数对水泥基复合材料抗弯性能的影响。结果表明:纤维交叉铺排时,PVA-FRCC的抗弯强度优于纵向和横向铺排,且改性PVA-FRCC的抗弯强度高于未改性PVA-FRCC的;当纤维铺排层数为3层时,改性PVA-FRCC的抗弯强度最好。对PVA-FRCC的弯曲过程进行有限元模拟分析,含有横向铺排纤维的PVA-FRCC断裂失效时,纤维的桥连作用突显。同时,交叉铺排的PVA-FRCC中除横向铺排的纤维承力外,纵向纤维也有一定的承力,且试样失效后无界面损伤。 展开更多
关键词 PVA纤维 二氧化硅 接枝改性 水泥基复合材料 抗弯强度
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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
9
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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SMAF增强PP/PVA混杂纤维工程水泥基复合材料拉伸性能
10
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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碳酸钙晶须混杂聚乙烯纤维增强水泥基复合材料力学性能研究 被引量：4
11
作者 陈月顺 汤成宇 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第1期16-26,共11页
为研究碳酸钙晶须掺量对聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)力学性能及微观结构的影响,设计了4组不同碳酸钙晶须掺量的PE-ECC试件,对其进行抗压性能试验、抗拉性能试验、三点弯曲断裂性能试验,并使用XRD、SEM、NMR技术对其微观结构... 为研究碳酸钙晶须掺量对聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)力学性能及微观结构的影响,设计了4组不同碳酸钙晶须掺量的PE-ECC试件,对其进行抗压性能试验、抗拉性能试验、三点弯曲断裂性能试验,并使用XRD、SEM、NMR技术对其微观结构进行研究。结果表明,碳酸钙晶须对PE-ECC有增强增韧作用,随着碳酸钙晶须掺量增加,这种增强增韧作用呈先增大后减小的趋势,当碳酸钙晶须掺量为1%(体积分数)时,PE-ECC的抗压性能、拉伸性能、断裂性能提升最佳。适量的碳酸钙晶须能填充基体,减少少害孔及多害孔数量,改善孔隙结构。 展开更多
关键词 水泥基复合材料 碳酸钙晶须 PE纤维 拉伸性能 断裂性能 微观结构
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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
12
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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橡胶粉改性聚乙烯纤维增强水泥基复合材料的静力和抗冲击性能
13
作者 贺绍华 陈焕伟 +1 位作者 江政 禹智涛 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期167-174,共8页
为研究橡胶粉改性聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)的物理力学性能,对掺入不同粒径橡胶粉的PE-ECC进行静力和抗冲击性能试验。通过分析橡胶粉PE-ECC的弹性模量、泊松比、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗拉强度... 为研究橡胶粉改性聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)的物理力学性能,对掺入不同粒径橡胶粉的PE-ECC进行静力和抗冲击性能试验。通过分析橡胶粉PE-ECC的弹性模量、泊松比、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗拉强度,探讨不同橡胶粉粒径对PEECC基本力学性能的影响;利用分离式霍普金森压力杆进行橡胶粉PE-ECC的抗冲击性能试验,基于不同应变率下的动态应力-应变曲线,分析应变率对橡胶粉PE-ECC动态增长因子(DIF)、动态压缩强度和动态峰值应变的影响。结果表明:随着橡胶粉的加入,PE-ECC的各项物理力学性能均有一定程度下降;橡胶粉粒径为0.20~0.90 mm时,体积掺量为10%、橡胶粉粒径为0.30 mm的PE-ECC各项力学性能降幅最小,其立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和动态抗压强度相对无橡胶粉PE-ECC分别减小了8.9%、15.6%、10.8%和23.4%;与无橡胶粉PE-ECC类似,橡胶粉PE-ECC的受拉应变硬化特征明显,掺入不同粒径(0.20~0.90 mm)橡胶粉的PE-ECC极限拉应变均稳定在4.6%左右。此外,橡胶粉粒径对PE-ECC动态峰值应变影响很小,随着冲击应变率的提高,橡胶粉PE-ECC的动态增长因子DIF和动态压缩强度呈逐渐增大趋势。 展开更多
关键词 聚乙烯纤维 水泥基复合材料 橡胶粉 静力性能 抗冲击性能
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高温处理对聚乙烯纤维-钢纤维高韧性水泥基复合材料抗折性能的影响
14
作者 张港 谢群 +1 位作者 于晓伟 赵鹏 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期749-754,762,共7页
为了探究高韧性水泥基复合材料经高温处理后的力学性能,采用聚乙烯纤维与钢纤维混杂方式制备一种混杂纤维高韧性水泥基复合材料,通过三点抗折试验探讨所制得聚乙烯纤维-钢纤维高韧性水泥基复合材料经温度20、60、100、150、200、250℃... 为了探究高韧性水泥基复合材料经高温处理后的力学性能,采用聚乙烯纤维与钢纤维混杂方式制备一种混杂纤维高韧性水泥基复合材料,通过三点抗折试验探讨所制得聚乙烯纤维-钢纤维高韧性水泥基复合材料经温度20、60、100、150、200、250℃处理后的抗折性能。结果表明:随着处理温度的升高,该复合材料的开裂应力、峰值应力和弯曲韧性均表现为先增大后减小的变化规律,处理温度为60、150℃时最大开裂应力为12.09 MPa,最大峰值应力为18.52 MPa;峰值应力受处理温度的影响较显著,当处理温度为200、250℃时,聚乙烯纤维熔化,复合材料的峰值应力相较于处理温度为150℃时的分别减小42.7%、57.9%;该复合材料的弯曲韧性在指定挠度为L/150、L/100(其中L为支座间跨度)阶段受处理温度影响较小,在指定挠度为L/50、L/25阶段,随着处理温度的升高而先增大后减小,聚乙烯纤维熔化导致复合材料在大挠度阶段的弯曲韧性明显减小。 展开更多
关键词 高韧性水泥基复合材料 高温处理 抗折性能 弯曲韧性 聚乙烯纤维 钢纤维
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粉煤灰对聚乙烯醇纤维水泥基材料弯曲性能与微观结构影响 被引量：3
15
作者 牛恒茂 武文红 +2 位作者 李继军 李仙兰 张汉军 《混凝土》 CAS 北大核心 2016年第12期102-106,共5页
采用3点弯曲试验,结合宏观裂缝形态与PVA纤维桥接状态,研究了不同粉煤灰掺量下聚乙烯醇纤维水泥基材料(PVA-ECC)的弯曲性能;通过分析试件断裂面处纤维表面、纤维嵌入端和纤维拉断或拔出端的扫描电镜形貌,研究了不同粉煤灰掺量下PVA纤维... 采用3点弯曲试验,结合宏观裂缝形态与PVA纤维桥接状态,研究了不同粉煤灰掺量下聚乙烯醇纤维水泥基材料(PVA-ECC)的弯曲性能;通过分析试件断裂面处纤维表面、纤维嵌入端和纤维拉断或拔出端的扫描电镜形貌,研究了不同粉煤灰掺量下PVA纤维-基体界面微观结构特征。结果表明:不同粉煤灰掺量下PVA纤维对水泥基材料的增强增韧效果不同,高掺量下增强增韧的效果显著;随粉煤灰掺量增加,基体结构特征更均匀,裂缝处PVA纤维的桥接应力和纤维-基体界面黏结力降低,桥接裂缝的PVA纤维状态由少量纤维短距离滑动拔出转变为大量纤维长距离滑动拔出,纤维桥接裂缝的效率提高,增强增韧的作用增加。 展开更多
关键词 聚乙烯醇纤维 水泥基材料 纤维桥接 纤维增强增韧 界面微观结构
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玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料的耐久性研究 被引量：9
16
作者 李飞 陈鲤波 +5 位作者 马建宁 曾晓辉 王平 龙作虹 周昊 李建辉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期3139-3143,共5页
确定了玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料的最优配合比,将玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料与普通C40混凝土在相同条件下进行耐久性对比实验。结果表明,玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料在300次冻融循环后,质量损失不到1.5%,而在不... 确定了玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料的最优配合比,将玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料与普通C40混凝土在相同条件下进行耐久性对比实验。结果表明,玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料在300次冻融循环后,质量损失不到1.5%,而在不到150次冻融循环中,普通C40混凝土的质量损失已接近5%;混杂纤维水泥基材料28和56 d的渗透系数为普通C40混凝土的53%和26%,混杂纤维水泥基材料具有较强的抗渗透能力,抗渗性随着龄期增长逐渐增强;碳化时间<28 d时,混杂纤维水泥基材料的碳化深度大于普通C40混凝土,但碳化时间56 d时,混杂纤维水泥基材料的碳化深度为普通C40混凝土的90%;混杂纤维水泥基材料28和56 d的电通量分别为普通C40混凝土的65%和49%,混杂纤维水泥基材料的抗氯离子性能明显高于普通C40混凝土。玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维水泥基材料的各项耐久性指标均优于普通C40混凝土。 展开更多
关键词 纤维增强水泥基材料 玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维 耐久性
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聚乙烯醇在高性能水泥基材料中的作用机理分析 被引量：23
17
作者 西晓林 房满满 +5 位作者 文梓芸 尹芪 林东 王恒昌 江禾 庞志勇 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期264-267,297,共5页
为了探讨聚乙烯醇(PVA)在高性能水泥基材料中的作用机理,试验研究了在不同水胶比(W/B)和聚胶比(P/B)时,聚乙烯醇对抗压强度和抗折强度的影响,并通过红外光谱和X射线衍射分析了聚乙烯醇(PVA)粉体在高性能水泥基材料中的作用机理。试验结... 为了探讨聚乙烯醇(PVA)在高性能水泥基材料中的作用机理,试验研究了在不同水胶比(W/B)和聚胶比(P/B)时,聚乙烯醇对抗压强度和抗折强度的影响,并通过红外光谱和X射线衍射分析了聚乙烯醇(PVA)粉体在高性能水泥基材料中的作用机理。试验结果表明:掺入适量的聚乙烯醇(PVA)可以明显提高高性能水泥基材料的强度,存在一个最佳的聚乙烯醇(PVA)掺量;在本试验条件下,在聚胶比(P/B)为2.5%时,强度最高,其抗压强度和抗折强度分别达到113.6MPa和23.0MPa;红外光谱和X射线衍射分析表明,聚乙烯醇(PVA)参与了水泥的水化,形成的化学键增强。 展开更多
关键词 高性能水泥基复合材料 聚乙烯醇 强度 红外光谱 X射线衍射
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纤维长度对聚乙烯纤维增强水泥基复合材料强度和韧性的影响 被引量：7
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作者 嵇绍华 李永鹏 +1 位作者 何锐 陈拴发 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期46-48,共3页
为分析纤维长度对纤维增强水泥基复合材料性能的影响,采用3种不同长度的聚乙烯纤维制备纤维增强水泥基复合材料,根据抗压和抗折性能测试结果,并结合微观力学理论分析纤维长度的影响机理。结果表明,纤维长度对抗压强度影响较小,对抗折强... 为分析纤维长度对纤维增强水泥基复合材料性能的影响,采用3种不同长度的聚乙烯纤维制备纤维增强水泥基复合材料,根据抗压和抗折性能测试结果,并结合微观力学理论分析纤维长度的影响机理。结果表明,纤维长度对抗压强度影响较小,对抗折强度和韧性影响较大;随着纤维长度的增大,纤维桥联作用余能增大,复合材料更容易发生多缝开裂现象,所以导致变形能力和韧性的增大;但是由于受到纤维分散性能的影响,当纤维长度增大到18mm时,纤维桥联作用得不到有效发挥,抗折强度和韧性反而有所下降。 展开更多
关键词 水泥基复合材料 纤维 抗折强度 微观力学
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钢网片-聚乙烯纤维增强水泥基复合材料中低速动态拉伸性能试验研究 被引量：4
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作者 李亮 栾贻恒 +2 位作者 吴俊 杜修力 吴文杰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期49-54,共6页
本工作开展了钢网片-聚乙烯(PE)纤维增强水泥基复合材料的中低速动态拉伸性能试验研究,研究了其破坏状态、强度特性和能量吸收特性,并研究了纤维体积含量、钢网片层数和拉伸速率对其动态拉伸性能的影响。试验结果表明:PE纤维和钢网片的... 本工作开展了钢网片-聚乙烯(PE)纤维增强水泥基复合材料的中低速动态拉伸性能试验研究,研究了其破坏状态、强度特性和能量吸收特性,并研究了纤维体积含量、钢网片层数和拉伸速率对其动态拉伸性能的影响。试验结果表明:PE纤维和钢网片的添加提高了水泥基复合材料的抗拉强度、变形能力与耗能能力。相对于基体材料,钢网片-PE纤维水泥基复合材料具有较为显著的增强和增韧效应。钢网片的主要作用是提高材料的抗拉强度,PE纤维的主要作用是提高材料的变形能力和耗能能力。纤维体积含量、钢网片层数和拉伸速率均对钢网片-PE纤维水泥基复合材料的动态拉伸性能有一定程度的影响。随着PE纤维体积含量的增加,材料的抗拉强度和耗能能力逐渐提高,当拉伸速率为1 mm/min时,纤维体积含量为0.5%的试件峰值应力比基体试件提高了约17%。随着钢网片层数的增加,材料的抗拉强度有较大幅度的提高,添加一层和两层钢网片的试件峰值应力比基体试件分别提高了约65%和192%;但此时材料的变形能力降低。随着拉伸速率的增大,材料的抗拉强度逐渐提高。在中等拉伸速率条件下,材料仍表现出明显的应变硬化性质,具有良好的韧性和耗能能力。 展开更多
关键词 水泥基复合材料 钢网片 聚乙烯纤维 动态拉伸性能 耗能能力
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PAN、PVA、PP纤维水泥基复合材料力学性能研究
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作者 王玲玲 姜宁宁 +2 位作者 李畅 孙小巍 周红红 《混凝土》 北大核心 2024年第12期115-120,共6页
通过单掺、复掺聚丙烯腈(PAN)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维和聚丙烯(PP)纤维3种纤维,对比分析纤维种类和纤维掺量对3 d、28 d水泥基复合材料抗折强度、抗压强度的影响,并采用扫描电子显微镜观察纤维在水泥基复合材料中的分布状态探讨作用机... 通过单掺、复掺聚丙烯腈(PAN)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维和聚丙烯(PP)纤维3种纤维,对比分析纤维种类和纤维掺量对3 d、28 d水泥基复合材料抗折强度、抗压强度的影响,并采用扫描电子显微镜观察纤维在水泥基复合材料中的分布状态探讨作用机理。结果表明:单掺PAN纤维对水泥基复合材料28 d抗折强度效果最好;单掺PVA纤维对水泥基复合材料28 d抗压强度提升效果最大;单掺PP纤维对水泥基复合材料3 d抗折强度和抗压强度均作用明显。复掺时,当PAN纤维掺量为0.8%,PVA纤维掺量为0.2%时,水泥基复合材料28 d抗折强度最高,可达9.728 MPa;当PVA纤维掺量为0.8%,PAN纤维掺量为0.2%时,水泥基复合材料28 d抗压强度最高,可达41.92 MPa。 展开更多
关键词 水泥基复合材料 PAN纤维 PVA纤维 抗折强度 抗压强度
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