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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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玻璃砂超高性能水泥基复合材料的制备及性能 被引量：3
2
作者 张亚芳 曾科 +2 位作者 包嗣海 段莉斌 张维健 《深圳大学学报（理工版）》 CSCD 北大核心 2024年第1期66-73,共8页
为实现超高性能水泥基复合材料(ultra-high performance cementitious composite,UHPCC)的可持续性和环保性,以玻璃砂替代UHPCC中的河砂,制作玻璃砂超高性能水泥基复合材料(glass sand ultrahigh-performance cementitious composite,GS... 为实现超高性能水泥基复合材料(ultra-high performance cementitious composite,UHPCC)的可持续性和环保性,以玻璃砂替代UHPCC中的河砂,制作玻璃砂超高性能水泥基复合材料(glass sand ultrahigh-performance cementitious composite,GS-UHPCC),通过开展力学性能试验,探讨不同玻璃砂替代率和玻璃砂粒径对GS-UHPCC抗压、抗折性能的影响,定量表征GS-UHPCC的弯曲韧性和能量吸收能力,并通过X射线衍射和扫描电镜试验,分析了玻璃砂的增韧机理.结果表明,以平均粒径为0.27 mm的玻璃砂替代河砂,当体积替代率为40%时效果最好,替代后GS-UHPCC在养护28 d时的抗压强度相较于未掺时提升了17.0%,抗折强度提升了14.8%,能量吸收能力最优,微观结构致密,水化反应最为完全.本研究得出的最优玻璃砂替代率与粒径,可为GS-UHPCC的应用提供可行性支持. 展开更多
关键词 混凝土 超高性能水泥基复合材料 玻璃砂 力学性能 水化反应 火山灰效应 能量吸收能力
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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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超吸水树脂对高性能水泥基复合材料收缩和水化的影响 被引量：3
6
作者 张铖 王振地 +3 位作者 史鑫宇 李庭忠 孙国星 梁瑞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期192-198,共7页
本工作基于高原干燥环境下高性能混凝土收缩问题,研究了不同掺量的阴离子型聚丙烯酰胺超吸水树脂(SAP-YF)与商用聚丙烯酸型超吸水树脂(SAP-S)对水泥基材料在干燥环境下收缩性能的影响,结果表明,随着SAP掺量的增大,水泥基材料的自收缩与... 本工作基于高原干燥环境下高性能混凝土收缩问题,研究了不同掺量的阴离子型聚丙烯酰胺超吸水树脂(SAP-YF)与商用聚丙烯酸型超吸水树脂(SAP-S)对水泥基材料在干燥环境下收缩性能的影响,结果表明,随着SAP掺量的增大,水泥基材料的自收缩与强度逐渐减小,干燥收缩则无明显变化;在考虑不影响强度及最大程度减缩的前提下,SAP-YF在水灰比为0.20条件下的最优掺量为0.20%,减缩率为28.21%;XRD与TG结果表明在养护至7 d时,掺有SAP的试件组的水化程度和固相组成含量的增幅相比于对照组有较为明显的改善。掺入SAP后,净浆试件基体内部的相对湿度能够维持在有利于胶凝材料水化的环境中,可持续7 d或更长时间,从而加速了胶凝材料的早期水化进程。基于XRD、TG试验与理论研究,建立了干燥环境下含SAP水泥基材料固相组成随养护时间的演变模型,这可为热力学模型计算及高原干燥环境下混凝土配合比设计提供数据支持。 展开更多
关键词 超吸水树脂 高性能水泥基材料 收缩性能 水化性能
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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
7
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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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
8
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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超高性能水泥基复合材料早期自收缩特性研究 被引量：33
9
作者 张云升 张国荣 李司晨 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期19-23,共5页
采用新型高精度全自动自收缩测量仪，研究了加入粗集料、不同水胶比（mw／mB=0．16，0．20，0．24）和不同钢纤维体积分数（φf=0％，1％，2％，3％）对超高性能水泥基复合材料（ultra—highperformancecementitouscomposite，UHPCC）... 采用新型高精度全自动自收缩测量仪，研究了加入粗集料、不同水胶比（mw／mB=0．16，0．20，0．24）和不同钢纤维体积分数（φf=0％，1％，2％，3％）对超高性能水泥基复合材料（ultra—highperformancecementitouscomposite，UHPCC）自加水起33h内自收缩特性的影响．结果表明：UHPCC早期自收缩随龄期的发展具有明显的双阶段特征，即初始快速发展阶段和后期缓慢发展阶段；UHPCC早期自收缩随着水胶比的降低而增加，当水胶比从0．24分别减小到0．20，0．16时，0～20h内其自收缩值分别增加了34．09／6和63．8％；粗集料和钢纤维对UHPCC早期自收缩有明显的抑制作用，钢纤维体积分数从0％分别增至1％，2％和3％时，0～33h内其自收缩值分别降低了23．9％，60．5％，86．5％；UHPCC在33h时的自收缩值与水胶比（≤0．24）、钢纤维体积分数（0％～3％）这两者的关系均近似呈线性相关． 展开更多
关键词 超高性能水泥基复合材料 早期自收缩 水胶比 钢纤维体积分数
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纳米SiO_2和CaCO_3对超高性能水泥基复合材料的影响 被引量：26
10
作者 戎志丹 姜广 孙伟 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期393-398,共6页
系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳... 系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3%-5%.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca（OH）2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能. 展开更多
关键词 纳米SIO2 纳米CACO3 超高性能水泥基复合材料 微结构 纳米压痕
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超高性能水泥基复合材料抗多次侵彻性能研究 被引量：8
11
作者 赖建中 朱耀勇 +1 位作者 徐升 过旭佳 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期601-607,共7页
采用普通混凝土成形工艺和热水养护制度,制备出了抗压强度120～250 MPa的超高性能水泥基复合材料.在获得优异静态力学性能的基础上,进行了超高性能水泥基复合材料抗多次侵彻研究,分析了侵彻过程中的靶体破坏形态.根据获得的侵彻深度数据... 采用普通混凝土成形工艺和热水养护制度,制备出了抗压强度120～250 MPa的超高性能水泥基复合材料.在获得优异静态力学性能的基础上,进行了超高性能水泥基复合材料抗多次侵彻研究,分析了侵彻过程中的靶体破坏形态.根据获得的侵彻深度数据,在J.T.Gomez等提出的多次侵彻模型基础上,修正了与靶体抗压强度有关的多次侵彻深度计算经验方程. 展开更多
关键词 爆炸力学 多次侵彻 经验方程 超高性能水泥基复合材料 侵彻深度
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超高性能水泥基复合材料的抗爆炸性能 被引量：7
12
作者 戎志丹 孙伟 +1 位作者 张云升 张文华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期232-238,共7页
用大掺量超细工业废渣取代水泥,最大粒径为2.5mm的天然砂取代粒径为600μm的磨细石英砂,并掺加高弹高强粗集料(最大粒径分别为15、10mm的玄武岩石子),制备出不同强度等级的超高性能水泥基复合材料(UHPCC)。对9块靶体进行了接触爆炸实验... 用大掺量超细工业废渣取代水泥,最大粒径为2.5mm的天然砂取代粒径为600μm的磨细石英砂,并掺加高弹高强粗集料(最大粒径分别为15、10mm的玄武岩石子),制备出不同强度等级的超高性能水泥基复合材料(UHPCC)。对9块靶体进行了接触爆炸实验,对比分析了靶体材料的爆炸破坏现象,结果表明,制备的超高性能水泥基复合材料具有优异的抗爆炸、抗震塌性能。由爆炸漏斗坑尺寸计算分析得到3种材料的抗爆炸系数,分析表明其抗爆炸系数与材料本身的抗拉强度的平方根成反比,提出了超高性能水泥基复合材料爆炸漏斗坑深度计算公式,以期为防护工程材料的设计提供参考。 展开更多
关键词 爆炸力学 抗爆性能 钢纤维 超高性能水泥基复合材料
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超高性能钢纤维水泥基复合材料-高延性水泥基材料复合梁的制备及弯曲性能 被引量：6
13
作者 马瑞 郭丽萍 +2 位作者 谌正凯 李天宇 孙伟 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期377-383,共7页
研究了无配筋条件下超高性能钢纤维水泥基复合材料(UHPFRCC)与高延性水泥基复合材料(HDCC)复合梁试件的弯曲变形性能.通过纯剪切强度测试,比较了界面处理工艺对界面粘结性能的影响.通过弯拉实验测试了复合梁试件在弯曲载荷下的变形性能... 研究了无配筋条件下超高性能钢纤维水泥基复合材料(UHPFRCC)与高延性水泥基复合材料(HDCC)复合梁试件的弯曲变形性能.通过纯剪切强度测试,比较了界面处理工艺对界面粘结性能的影响.通过弯拉实验测试了复合梁试件在弯曲载荷下的变形性能,并与纯UHPFRCC梁的变形能力进行对比.结果表明,不同的界面处理工艺决定了界面粘结性能.最佳的界面处理方法能使界面粘结强度高于HDCC基体本身强度,界面过渡区基体致密,没有明显的微观缺陷.UHPFRCC-HDCC复合梁在弯拉荷载下,极限抗弯强度达到13.4 M Pa,跨中最大挠度为2.8mm.HDCC能通过自身的多缝开裂增加裂缝数目来改善变形能力.与UHPFRCC梁相比,UHPFRCC-HDCC复合梁弯曲时,塑形变形明显,并具有更大的弯曲挠度. 展开更多
关键词 高延性水泥基材料 超高性能钢纤维水泥基复合材料 复合梁 弯曲挠度 界面剪切强度
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超高性能水泥基复合材料动态断裂下承载能力和刚度退化分析 被引量：5
14
作者 王海超 张彦文 +4 位作者 高淑玲 董吉龙 刘龙龙 陈晨 王竞 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期8-12,共5页
针对超高性能水泥基复合材料和基体砂浆,采用三点弯曲梁进行不同种类纤维、不同尺寸以及不同初始缝高比的静载断裂试验。并且在静载断裂试验的基础上进行初步动态断裂试验。依据双K断裂准则计算断裂参数,分析初始缝高比和不同种类纤维... 针对超高性能水泥基复合材料和基体砂浆,采用三点弯曲梁进行不同种类纤维、不同尺寸以及不同初始缝高比的静载断裂试验。并且在静载断裂试验的基础上进行初步动态断裂试验。依据双K断裂准则计算断裂参数,分析初始缝高比和不同种类纤维对断裂韧度的影响。研究动态断裂作用下超高性能水泥基复合材料承载能力和刚度的退化规律。试验结果表明:随着初始缝高比的增大,超高性能水泥基复合材料和基体砂浆的起裂断裂韧度表现为不变的趋势,失稳断裂韧度增加。进口纤维在改善极限荷载和增韧效果方面作用明显,国产纤维极限荷载的改善效果优于增韧效果。经过动态断裂作用的超高性能水泥基复合材料承载能力和刚度均有所下降;不带裂缝试件在整个疲劳过程中刚度退化不明显,带裂缝试件在疲劳过程中刚度退化过程可描述为:快-慢-快三个过程。 展开更多
关键词 超高性能水泥基复合材料 三点弯曲梁 双K断裂准则 动态断裂 刚度退化
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超高性能水泥基复合材料的多尺度设计与抗爆炸性能研究进展 被引量：7
15
作者 马衍轩 李梦瑶 +6 位作者 朱鹏飞 徐亚茜 于霞 彭帅 张鹏 张颖锐 王金华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第17期17190-17198,共9页
超高性能水泥基复合材料(Ultra-high performance cementitious composites,UHPCC)是一种具有超高强度、超高韧性、超高耐久性和良好体积稳定性的新型水泥基复合材料。超高性能水泥基复合材料因其优异的力学性能和耐久性能,在超高层建... 超高性能水泥基复合材料(Ultra-high performance cementitious composites,UHPCC)是一种具有超高强度、超高韧性、超高耐久性和良好体积稳定性的新型水泥基复合材料。超高性能水泥基复合材料因其优异的力学性能和耐久性能,在超高层建筑、桥梁、隧道、海上平台、核反应堆安全壳及军事防护工程等领域中具有广阔的应用前景。近年来,国内外意外爆炸事故和恐怖爆炸袭击事件时有发生,许多建筑和防护工程面临着爆炸等强动载的冲击作用,而现有的大多数建筑结构无法抵御爆炸载荷的冲击,将建筑结构爆炸风险降低到可接受水平迫在眉睫。目前存在的防护工程材料大多为普通强度(C30~C50)等级的混凝土或普通纤维增强混凝土,抗爆能力普遍较弱,研究强度等级高、抗爆炸性能好的超高性能水泥基复合材料逐渐成为防护工程材料研究的热点。本文通过对爆炸现象的基本特点及对建筑物破坏形式的分析,结合对水泥基复合材料抗爆炸原理的研究,从纤维混凝土、珍珠层混凝土、梯度混凝土等细微观结构设计,以及泄爆结构、性能目标等宏观结构设计两个角度,重点综述了抗爆炸高性能水泥基复合材料的细-微-宏观多尺度结构设计及其性能优化研究进展,对爆炸作用下超高性能水泥基复合材料的结构损伤破坏机理研究进展以及应用现状进行了阐述。最后,进一步探讨了抗爆炸超高性能水泥基复合材料研究中存在的问题,并展望了相关研究与发展趋势。 展开更多
关键词 超高性能水泥基复合材料 抗爆炸 多尺度结构设计 损伤破坏机理
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纳米超高性能水泥基复合材料微结构演变研究 被引量：13
16
作者 戎志丹 王瑞 林发彬 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2013年第6期611-616,共6页
应用多种微观分析测试手段,研究掺加纳米SiO2的超高性能水泥基复合材料水化进程及微结构.结果表明,由于纳米SiO2的高反应活性,促进了早期水泥水化的进程,纳米SiO2与水泥水化产物Ca(OH)2反应生成C—S—H凝胶;随着纳米SiO2质量分数(≤5%)... 应用多种微观分析测试手段,研究掺加纳米SiO2的超高性能水泥基复合材料水化进程及微结构.结果表明,由于纳米SiO2的高反应活性,促进了早期水泥水化的进程,纳米SiO2与水泥水化产物Ca(OH)2反应生成C—S—H凝胶;随着纳米SiO2质量分数(≤5%)的提高及养护龄期的延长,复合材料的孔隙率不断降低,孔径得到细化,且反应的纳米SiO2还起到颗粒增强的作用,使复合材料整体呈现出非常致密的微观结构,在宏观上表现出优异的力学性能. 展开更多
关键词 土木工程材料 纳米二氧化硅 反应活性 超高性能水泥基复合材料 微结构 孔隙率
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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
17
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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玄武岩纤维及其格栅布对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律 被引量：5
18
作者 石立安 麻海燕 戎志丹 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期415-419,共5页
通过大掺量超细工业废渣及采用普通工艺成功制备了3类超高性能水泥基复合材料,分别测试了其7,28,90 d的抗压强度和抗折强度,并对其进行了分析。讨论了玄武岩纤维及玄武岩纤维格栅布对其力学性能的影响,并对其弯曲荷载-挠度曲线进行了分... 通过大掺量超细工业废渣及采用普通工艺成功制备了3类超高性能水泥基复合材料,分别测试了其7,28,90 d的抗压强度和抗折强度,并对其进行了分析。讨论了玄武岩纤维及玄武岩纤维格栅布对其力学性能的影响,并对其弯曲荷载-挠度曲线进行了分析。结果表明,玄武岩纤维体积掺量为0.5%~1.5%时可以提高混凝土的抗折强度和抗压强度,但提高幅度有限,而玄武岩纤维格栅布对提高复合材料的力学性能有明显的效果,表现出良好的增强增韧效果。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 玄武岩纤维格栅布 超高性能水泥基复合材料 力学性能
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超高性能水泥基复合材料动态冲击性能及数值模拟 被引量：5
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作者 张文华 张云升 《混凝土》 CAS 北大核心 2015年第10期60-63,共4页
超高性能水泥基复合材料是一种具有优越的力学性能、耐久性能的新型建筑材料,在超高层建筑、桥梁、隧道、军事防护工程具有广阔的应用前景。利用霍普金森压杆(Split Hopkinson Press Bar,SHPB)对超高性能水泥基复合材料进行动态力学性... 超高性能水泥基复合材料是一种具有优越的力学性能、耐久性能的新型建筑材料,在超高层建筑、桥梁、隧道、军事防护工程具有广阔的应用前景。利用霍普金森压杆(Split Hopkinson Press Bar,SHPB)对超高性能水泥基复合材料进行动态力学性能的研究,结果发现超高性能水泥基复合材料表现出了明显的应变率效应,即随着加载应变率的增加,应力峰值增加;钢纤维能明显提高试件的抗冲击能力,有利于维持试件的整体完整性。最后,利用有限元分析软件LS-DYNA,对超高性能水泥基复合材料霍普金森压杆冲击压缩试验进行数据模拟。 展开更多
关键词 超高性能水泥基复合材料 动态冲击 LS-DYNA 模拟
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超高性能水泥基复合材料抗多次冲击性能 被引量：10
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作者 戎志丹 王亚利 孟亚奎 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期320-326,共7页
采用大掺量矿物掺合料(35%粉煤灰+10%硅灰+10%偏高岭土)等量取代水泥,与最大粒径2.36 mm的天然砂和2种不同形状(端勾型与平直型)的超细镀铜钢纤维,制备出超高性能水泥基复合材料(UHPCC).通过分离式霍普金森压杆装置对UHPCC进行高速冲击... 采用大掺量矿物掺合料(35%粉煤灰+10%硅灰+10%偏高岭土)等量取代水泥,与最大粒径2.36 mm的天然砂和2种不同形状(端勾型与平直型)的超细镀铜钢纤维,制备出超高性能水泥基复合材料(UHPCC).通过分离式霍普金森压杆装置对UHPCC进行高速冲击压缩实验,研究了应变率、冲击次数、纤维种类及掺量对该材料抗多次冲击性能的影响规律,同时采用X-ray CT扫描测试技术,揭示了UHPCC的动态损伤变化规律及其抗多次冲击机理.结果表明,在钢纤维掺量不超过3%时,UHPCC抗冲击的能力随纤维掺量的增加而不断提高;动态压缩强度随应变率的提高而相应地增长;端勾型比平直钢纤维增强的UHPCC显示出更为优异的抗多次冲击压缩的性能,其破坏裂纹主要出现在试件的孔洞等薄弱区,破坏程度随冲击次数的增加而加剧,裂缝逐渐从边缘向中部扩展,最后导致试件贯通开裂. 展开更多
关键词 钢纤维 超高性能水泥基复合材料 霍普金森压杆 多次冲击 动态性能
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