基于电缆隧道修复的玄武岩纤维棒高韧性水泥基材料性能研究

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作者 王大为 郑天宇 +3 位作者 焦宇阳 王健 朱乐喜 崔圣爱 《混凝土》 北大核心 2025年第3期108-113,共6页

电缆隧道所处地下环境复杂,受地层变形及腐蚀性介质影响结构裂损及渗漏水等问题严重.目前所采用的传统修复材料对于短时间内解决电缆隧道劣化问题具有一定的作用,但是长期性能无法保障.采用玄武岩纤维棒(BFB)作为增韧组分,设计玄武岩纤... 电缆隧道所处地下环境复杂,受地层变形及腐蚀性介质影响结构裂损及渗漏水等问题严重.目前所采用的传统修复材料对于短时间内解决电缆隧道劣化问题具有一定的作用,但是长期性能无法保障.采用玄武岩纤维棒(BFB)作为增韧组分,设计玄武岩纤维棒高韧性水泥基修复材料,研究BFB不同体积掺量下水泥基材料的抗压强度、抗折强度以及单轴拉伸力学性能,获得其基本力学性能参数.基于抗折试验荷载-挠度曲线,采用ASTM C1018韧性评价标准计算韧性指数.依据单轴拉伸试验应力-应变曲线确定极限拉伸应变.采用CT测试技术及图像分析软件Avizo分析玄武岩纤维棒高韧性水泥基材料孔隙结构.研究结果表明:掺入玄武岩纤维棒后,试件的抗压强度和抗折强度均有明显提高,但其抗压强度随BFB体积掺量的提高呈缓慢降低趋势.当BFB体积掺量为2.5%时,复合材料抗折韧性最佳,韧性指数为I5=8.36,I10=17.86.掺入玄武岩纤维棒后,试件的极限拉伸应力和极限拉伸应变显著提升,脆性有明显改善,当纤维棒体积掺量为3.0%时,极限拉伸应变达为4.68%,且表现出应变硬化特征.同时,掺入玄武岩纤维棒对复合材料孔隙结构影响很小,提高纤维棒掺量,孔隙结构没有明显变化.研究成果对于老旧电缆隧道渗漏水修复加固具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 老旧电缆隧道 裂损修复 高韧性玄武岩纤维棒水泥基材料 抗折强度 单轴拉伸 孔隙结构

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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

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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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玄武岩-聚乙烯醇纤维水泥基材料的高温性能

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作者 沈思正 庄金平 +3 位作者 王浩 鲁聪 杨宇 朱小杰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期633-641,共9页

为改善工程水泥基复合材料在高温环境下的服役性能,本文制备了玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维工程水泥基复合材料。利用圆柱体抗压和狗骨型抗拉试件探讨玄武岩纤维对高温后力学性能的影响,并使用扫描电子显微镜和纤维断裂空间方法进行机理分... 为改善工程水泥基复合材料在高温环境下的服役性能,本文制备了玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维工程水泥基复合材料。利用圆柱体抗压和狗骨型抗拉试件探讨玄武岩纤维对高温后力学性能的影响,并使用扫描电子显微镜和纤维断裂空间方法进行机理分析。试验结果表明:玄武岩纤维在高温后依旧填充在基体内部并传递微裂缝间的应力,其最佳的替换掺量为0.9%,此时抗压强度、弹性模量和抗拉初裂强度在600℃后分别较基准组提高了80.08%,101.83%和114.38%。同时机理分析表明:玄武岩纤维在受拉时往往在脱粘阶段发生断裂,过早失去对桥连裂缝的贡献,使其无法改善聚乙烯醇纤维融化引起的受拉脆性。 展开更多

关键词 混杂纤维 高温 力学性能 玄武岩纤维 纤维断裂空间 替换掺量 微观机理 水泥基材料

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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

4

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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玄武岩纤维及其增强水泥基材料的研究进展 被引量：27

5

作者 叶邦土 蒋金洋 +1 位作者 王文灏 夏璐 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第19期102-108,共7页

玄武岩纤维是一种极具应用前景的新型高性能无机纤维。概述了玄武岩纤维的物理力学性能、环境因素作用下玄武岩纤维及其复合材料的耐久性和表面修饰对纤维性能的影响。重点介绍了玄武岩纤维在水泥基材料中的应用研究进展,其中包括玄武... 玄武岩纤维是一种极具应用前景的新型高性能无机纤维。概述了玄武岩纤维的物理力学性能、环境因素作用下玄武岩纤维及其复合材料的耐久性和表面修饰对纤维性能的影响。重点介绍了玄武岩纤维在水泥基材料中的应用研究进展,其中包括玄武岩纤维混凝土准静态力学性能和韧性的理论与试验研究以及玄武岩纤维布在混凝土结构加固方面的应用。并提出了当前玄武岩纤维增强水泥基材料研究中存在的问题和今后研究的方向。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 水泥基材料 物理力学性能 耐久性 加固混凝土

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高温后超高韧性水泥基复合材料冲击破碎分形特征分析 被引量：16

6

作者 赵昕 徐世烺 李庆华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期44-55,共12页

采用了Ф80mm的分离式Hopkinson压杆对经历不同温度(常温、200℃、400℃、500℃、600℃、800℃)后的混杂纤维UHTCC材料进行了三组冲击气压下(0.35MPa、0.45MPa、0.55MPa)的动态压缩试验,收集冲击破碎后的试块进行分形特征分析。利用X-CT... 采用了Ф80mm的分离式Hopkinson压杆对经历不同温度(常温、200℃、400℃、500℃、600℃、800℃)后的混杂纤维UHTCC材料进行了三组冲击气压下(0.35MPa、0.45MPa、0.55MPa)的动态压缩试验,收集冲击破碎后的试块进行分形特征分析。利用X-CT和SEM扫描电子显微镜对高温后试样的内部结构进行观测,从微观上解释了碎片分形特征随温度变化的原因。结果表明:UHTCC的分形维数随着冲击气压的增大而增大,耗能能力随着分形维数的增加呈指数式上升。与传统混凝土材料不同,UHTCC的分形维数随着温度的升高而降低,800℃时其分形维数接近于混凝土。UHTCC中PVA和钢纤维的协同阻裂作用改变了裂纹的发展路径,造成断裂面粗糙度增加,这可能是分形维数高于混凝土的原因;随着温度的增大,纤维桥联作用的弱化、温度裂纹的出现以及水化产物的分解导致材料断裂面粗糙度降低,分形维数逐渐接近于混凝土。 展开更多

关键词 高韧性水泥基复合材料 混杂纤维 温度 冲击 分形特征

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玄武岩纤维增强水泥基复合材料研究 被引量：27

7

作者 唐明 杨欢 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期76-78,82,共4页

为制备性能优异的水泥基复合材料,探索玄武岩纤维的增强效应,开发具有高抗折强度的建筑砂浆。采用玄武岩纤维作为增强材料,通过正交试验设计和统计分析,探索了玄武岩纤维掺量、水胶比和灰砂比3个因素对7、28 d抗压和抗折强度的影响规律... 为制备性能优异的水泥基复合材料,探索玄武岩纤维的增强效应,开发具有高抗折强度的建筑砂浆。采用玄武岩纤维作为增强材料,通过正交试验设计和统计分析,探索了玄武岩纤维掺量、水胶比和灰砂比3个因素对7、28 d抗压和抗折强度的影响规律,根据工程需要,优化了最佳抗折强度的组合。通过SEM等试验分析评价了其增强机理和破坏特征。研究表明,玄武岩纤维作为水泥基复合材料的增强组分,具有非常好的抗折强度增强效应,7 d最高增强幅度可达到2.91倍。纤维掺量对不同龄期的强度影响是显著的,远远大于的水胶比和灰砂比的影响。扫描电镜照片中可以看出,玄武岩纤维在砂浆中的分散性良好,没有发现结团现象,尤其是在有些断裂的断面上,纤维仍在两个断面中连接,表现出较好的抗裂效果。由于玄武岩纤维的物理力学性能优于玻璃纤维,耐碱性更好,部分性能仅次于碳纤维,但成本远远低于碳纤维,在水泥基复合材料领域有着广阔的应用前景。 展开更多

关键词 水泥基复合材料 玄武岩纤维 增强效应 抗折强度

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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

8

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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玄武岩纤维对硅酸盐水泥基材料力学和电磁性能影响的研究进展 被引量：4

9

作者 李悦 程娅萍 +2 位作者 刘江林 李洪文 杨斌 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第4期1-6,共6页

玄武岩纤维已广泛应用于水泥、混凝土等建筑材料中。综述了玄武岩纤维的物理化学性质,具体为纤维的组成成分、力学性能和介电性能;介绍了玄武岩纤维对硅酸盐水泥基材料物理力学性能的影响,主要包括抗压、劈裂抗拉、弯曲、抗剪强度及电... 玄武岩纤维已广泛应用于水泥、混凝土等建筑材料中。综述了玄武岩纤维的物理化学性质,具体为纤维的组成成分、力学性能和介电性能;介绍了玄武岩纤维对硅酸盐水泥基材料物理力学性能的影响,主要包括抗压、劈裂抗拉、弯曲、抗剪强度及电磁性能等。结果表明,玄武岩纤维抗拉强度高,力学性能好,电绝缘性能优越;玄武岩纤维对硅酸盐水泥基材料的抗压强度没有明显改善作用,但对其他力学性能均有较大幅度提升;玄武岩纤维对硅酸盐水泥基材料电磁性能影响的研究结果不统一。最后根据当前研究现状与存在的不足,指明了今后研究的方向。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 水泥基材料 力学性能 电磁性能

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玄武岩纤维对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律研究 被引量：3

10

作者 石立安 毕向群 李扬 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期71-72,76,共3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、90d的抗压强度和抗折强度，并对其进行了分析，讨论了玄武岩纤维对其力学性能的影响。结果表明：玄武岩纤维体积掺量为0．1％～0．5％... 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、90d的抗压强度和抗折强度，并对其进行了分析，讨论了玄武岩纤维对其力学性能的影响。结果表明：玄武岩纤维体积掺量为0．1％～0．5％且以层布方式]JnA时可以明显提高强凝土的抗折强度和抗压强度，表现出良好的增强效果。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 超高性能水泥基复合材料 层布式 力学性能

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玄武岩纤维增强水泥基材料的物理力学性能试验研究 被引量：7

11

作者 杨帆 卢哲安 +1 位作者 颜岩 范小春 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期51-53,共3页

玄武岩纤维是一种新型的环保型无机纤维材料。通过对比试验研究了玄武岩纤维对水泥基材料物理力学性能的增强效果。得到玄武岩纤维能在一定程度上提高水泥基材料的抗折和抗压强度,如玄武岩纤维掺量为1.2 kg/m3时其抗折强度和抗压强度相... 玄武岩纤维是一种新型的环保型无机纤维材料。通过对比试验研究了玄武岩纤维对水泥基材料物理力学性能的增强效果。得到玄武岩纤维能在一定程度上提高水泥基材料的抗折和抗压强度,如玄武岩纤维掺量为1.2 kg/m3时其抗折强度和抗压强度相对不掺玄武岩纤维的分别提高了1.6%和6.0%。试验进一步探讨了硅灰和减水剂在改善玄武岩纤维增强水泥基材料物理性能方面的效果。添加一定量的硅灰,促进材料的密实度,弥补玄武岩纤维会增大材料孔隙率的不利影响。在水灰比不变的情况下,添加一定量的减水剂,能改善了拌合物的流动性。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 水泥基材料 硅灰 减水剂 物理力学性能

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PVA及玄武岩纤维对水泥基复合材料力学性能的影响 被引量：18

12

作者 王仕富 曾晓辉 +5 位作者 周尧 王平 马建宁 周昊 李建辉 潘国园 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期4072-4076,共5页

在水泥基复合材料中掺入适量纤维可显著改善其物理力学性能,但有机-无机混杂纤维对水泥材料性能的影响目前研究不多。进行了单掺PVA纤维、单掺玄武岩纤维以及复掺两种纤维的水泥基复合材料力学性能实验。结果表明,单掺1.6%(体积分数)的... 在水泥基复合材料中掺入适量纤维可显著改善其物理力学性能,但有机-无机混杂纤维对水泥材料性能的影响目前研究不多。进行了单掺PVA纤维、单掺玄武岩纤维以及复掺两种纤维的水泥基复合材料力学性能实验。结果表明,单掺1.6%(体积分数)的短PVA纤维时,水泥基复合材料的抗折强度降低7%、抗压强度提升31%、折压比降低24%;单掺0.3%(体积分数)的短玄武岩纤维时,水泥基复合材料的抗折强度降低8%、抗压强度提升15.7%、折压比降低20%;掺0.3%(体积分数)短玄武岩纤维和0.5%(体积分数)短PVA纤维时,水泥基复合材料的抗折强度几乎无影响,抗压强度显著提升,折压比相对减少,其综合性能最优。 展开更多

关键词 PVA纤维 玄武岩纤维 配合比 水泥基复合材料 混杂纤维

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玄武岩纤维及其增强水泥基复合材料研究进展 被引量：25

13

作者 贾明皓 肖学良 钱坤 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3467-3474,共8页

玄武岩纤维是一种新型无机绿色环保高性能纤维材料。综述了玄武岩纤维及其玄武岩纤维增强水泥基复合材料(basalt fiber reinforced cement-based composite)国内外最新研究进展,简要介绍了玄武岩纤维国内外研究进展,玄武岩纤维表面处理... 玄武岩纤维是一种新型无机绿色环保高性能纤维材料。综述了玄武岩纤维及其玄武岩纤维增强水泥基复合材料(basalt fiber reinforced cement-based composite)国内外最新研究进展,简要介绍了玄武岩纤维国内外研究进展,玄武岩纤维表面处理技术对界面性能的影响以及对提高复合材料整体性能的必要性,并重点介绍了玄武岩纤维增强水泥基复合材料力学性能研究和纤维增强机理以及玄武岩纤维水工混凝土及BFRP加固应用。最后对玄武岩纤维增强水泥基复合材料的发展研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 增强 水泥基 复合材料 BFRP加固

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玄武岩纤维及其格栅增强水泥基复合材料力学性能对比研究 被引量：9

14

作者 贾明皓 肖学良 +1 位作者 谷元慧 钱坤 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期246-249,共4页

砂浆是常见的水泥基体,为了对比研究不同玄武岩纤维制品对水泥基复合材料力学性能的增强效果,将短切玄武岩纤维及玄武岩纤维土工格栅分别以掺入和铺层的方式加入到水泥基体中,掺量为0.2%,铺层数为3层,并进行了抗压和抗折力学性能实验。... 砂浆是常见的水泥基体,为了对比研究不同玄武岩纤维制品对水泥基复合材料力学性能的增强效果,将短切玄武岩纤维及玄武岩纤维土工格栅分别以掺入和铺层的方式加入到水泥基体中,掺量为0.2%,铺层数为3层,并进行了抗压和抗折力学性能实验。结果表明,短切玄武岩纤维和玄武岩纤维土工格栅均能够对砂浆起到增强效果,且玄武岩纤维土工格栅对砂浆增强效果更佳,抗压强度和抗折强度最高分别提高45.93%和51.03%,说明具有交织结构的玄武岩纤维格栅对砂浆力学性能具有积极作用。 展开更多

关键词 短切玄武岩纤维 玄武岩纤维格栅 增强 水泥基复合材料 力学性能 对比研究

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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

15

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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玄武岩纤维水泥基复合材料单轴受拉性能研究 被引量：8

16

作者 徐赛仙 陶燕 +3 位作者 柴栋 金轶凡 何颖成 李柳红 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第10期62-66,共5页

水泥基复合材料是以水泥净浆、砂浆、混凝土等材料作为基体,并以纤维作为增强材料构成。采用哑铃型试件研究玄武岩纤维增强水泥基复合材料的单轴拉伸力学性能,通过单轴拉伸试验可直接获得哑铃型试件的应力-应变曲线,并根据其曲线分析纤... 水泥基复合材料是以水泥净浆、砂浆、混凝土等材料作为基体,并以纤维作为增强材料构成。采用哑铃型试件研究玄武岩纤维增强水泥基复合材料的单轴拉伸力学性能,通过单轴拉伸试验可直接获得哑铃型试件的应力-应变曲线,并根据其曲线分析纤维体积掺量对极限应力、极限应变等参数的影响。通过对试验数据的分析可知:加入玄武岩纤维后,试件的极限抗拉强度和极限拉伸应变提升效果显著,且脆性效果得到明显改善,当体积掺量为1.5%时,极限拉伸应变最大且为0.023%。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 水泥基复合材料 单轴受拉 应力应变曲线

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绿色路用纤维增强水泥基复合材料制备及其韧性表征 被引量：6

17

作者 张伟 殷成龙 +1 位作者 李辉 黄志义 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期498-502,共5页

为提高传统混凝土的路面抗变形能力,采用橡胶粉和玄武岩束制备绿色路用纤维增强水泥基复合材料(FRCC)。对材料的力学特性、韧性指标以及微观结构进行分析,结果表明:单掺橡胶粉时,材料的强度随橡胶粉掺量增加整体呈下降趋势,但其折压比... 为提高传统混凝土的路面抗变形能力,采用橡胶粉和玄武岩束制备绿色路用纤维增强水泥基复合材料(FRCC)。对材料的力学特性、韧性指标以及微观结构进行分析,结果表明:单掺橡胶粉时,材料的强度随橡胶粉掺量增加整体呈下降趋势,但其折压比随橡胶粉掺量增加有所提高,试件破坏过程中表现出一定的延性。复掺0.6%、0.8%和1.0%玄武岩纤维束时,材料的强度和折压比均有很大程度的提高,其荷载-挠度曲线具有明显的弯曲硬化特征,峰值荷载所对应的挠度比单掺10%橡胶粉的试验组提高了30%～110%,全曲线所包围面积为单掺10%橡胶粉试验组的14.4～30.3倍。采用初始弯曲韧性比进行弯曲韧性表征结果与折压比之间具有良好的线性相关性。 展开更多

关键词 纤维增强水泥基复合材料(FRCC) 橡胶粉 玄武岩纤维束 韧性

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冲击荷载下高韧性水泥基复合材料动态力学特性与微结构演化研究 被引量：2

18

作者 胡玲玲 贾永胜 +3 位作者 孙金山 姚颖康 刘昌邦 谢全民 《爆破》 CSCD 北大核心 2022年第1期1-8,共8页

为提升水泥基材料静态力学性能、抗冲击特性及为减少温室气体排放而降低水泥用量,以硅粉为矿物掺合料(掺量为10%,质量比)、钢纤维为功能组分(掺量为2%,体积比),并匹配高效减水剂(掺量为1.5%~2.0%,质量比)制备高韧性水泥基复合材料,通过... 为提升水泥基材料静态力学性能、抗冲击特性及为减少温室气体排放而降低水泥用量,以硅粉为矿物掺合料(掺量为10%,质量比)、钢纤维为功能组分(掺量为2%,体积比),并匹配高效减水剂(掺量为1.5%~2.0%,质量比)制备高韧性水泥基复合材料,通过准静态抗压/抗折强度、分离式霍普金森压杆试验和采用水化微量热仪、热重分析仪,分别研究了高韧性水泥基复合材料准静态/动态力学特性及其微结构演变特征。结果表明:冲击荷载下(冲击速率为0.5 MPa/s)水泥基材料典型破坏过程分为三阶段,高韧性水泥基复合材料受作用后仅出现局部浆体剥落、飞散现象,而基准组体系均发生显著破坏直至整体破碎;硅粉在10%掺量下有效提升了水泥基复合材料体系早期和后期的准静态力学性能,1 d天龄期下抗压强度和抗折强度最高可达61.4 MPa、23.9 MPa,也显著提升了动态抗压强度至123.3 MPa(28 d天龄期)。微结构演变结果表明:硅粉和减水剂复合作用下浆体水化放热速率主峰提前,且主要水化产物——氢氧化钙含量减少,降低了浆体内部氢氧化钙分布的取向性,有助于改善浆体微结构。 展开更多

关键词 高韧性水泥基复合材料 分离式霍普金森压杆(SHPB) 钢纤维 动态抗压强度 微结构

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花岗岩石粉-高韧性水泥基复合材料的制备与性能 被引量：11

19

作者 任卫岗 庄一舟 于丽雪 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第17期269-274,共6页

研究了掺花岗岩石粉的高韧性水泥基复合材料的基本力学性能。采用废弃花岗岩石粉部分取代磨细砂,制备具有不同石粉质量取代率的水泥砂浆;并对其进行抗压、抗折试验分析,得到最优的石粉取代率约为25%;在此最优石粉取代率的基础上配制出... 研究了掺花岗岩石粉的高韧性水泥基复合材料的基本力学性能。采用废弃花岗岩石粉部分取代磨细砂,制备具有不同石粉质量取代率的水泥砂浆;并对其进行抗压、抗折试验分析,得到最优的石粉取代率约为25%;在此最优石粉取代率的基础上配制出掺花岗岩石粉的高韧性水泥基复合材料;并研究聚乙烯醇（PVA）纤维体积掺量（0～1.5%）及其长径比（158～316）对混凝土复合材料基本力学性能的影响。研究结果表明,试验中,当花岗岩石粉掺量一定时（25%）,纤维体积掺量1.5%且长径比237时电镜扫描显示纤维与基体界面结合最紧密,力学性能最佳,此时的极限拉应变高达3.03%,约为普通水泥基材料的300倍。 展开更多

关键词 花岗岩石粉 取代率 磨细砂 聚乙烯醇纤维 高韧性水泥基复合材料 力学性能

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偶联剂改性玄武岩纤维增强水泥基复合材料力学性能 被引量：11

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作者 王林 王梦尧 +1 位作者 王佩勋 卢京宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期273-277,共5页

为改善玄武岩纤维(BF)与水泥基材料的界面结合作用,分别采用质量分数为0.4%、0.8%和1.2%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(CG550)、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(CG570)和乙烯基三乙氧基硅烷(Z6518)的三种硅烷偶联剂对玄武岩纤维进行表面处... 为改善玄武岩纤维(BF)与水泥基材料的界面结合作用,分别采用质量分数为0.4%、0.8%和1.2%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(CG550)、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(CG570)和乙烯基三乙氧基硅烷(Z6518)的三种硅烷偶联剂对玄武岩纤维进行表面处理,研究改性后纤维及其增强混凝土的力学性能影响规律。实验结果表明,随着CG550溶液浓度增加,改性玄武岩纤维及其水泥基复合材料力学性能整体呈上升趋势,当CG550溶液浓度为1.2%时,纤维及其增强水泥基材料有最佳的力学性能;随着CG570溶液浓度增加,改性后玄武岩纤维的断裂强度先升高后降低,断裂伸长率基本不变,纤维断裂强度最高提升5.8%,其水泥基复合材料的力学性能随溶液浓度增加呈上升趋势,抗折强度最高提升24.4%,抗压强度最高提升7.3%;随着Z6518溶液浓度上升,改性后玄武岩纤维的断裂强度逐渐降低,但断裂伸长率逐渐增高,表现出较好的延性;其水泥基复合材料力学性能随浓度变化无明显改善。综合考虑实验结果,三种硅烷偶联剂对纤维的改性效果好坏依次为CG570、CG550、Z6518。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 水泥基复合材料 表面改性 硅烷偶联剂 力学性能

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