植物纤维增强混凝土力学性能试验研究

以剑麻纤维、黄麻纤维和竹纤维为增强体,研究了植物纤维对混凝土的抗压、抗折等力学性能的增强效果,以及植物纤维的长度、掺入量和纤维分布对增强效果的影响,并与聚丙烯纤维增强效果进行对比分析。试验证明:植物纤维对混凝土抗压强度的影响可忽略不计,但对混凝土抗折强度产生重要影响。剑麻纤维(长度20 mm,体积分数1.5%)、竹纤维(长度10 mm,体积分数1.0%)和黄麻纤维(长度10 mm,体积分数1.5%)增强效果均较好,竹纤维增强效果优于其他两种植物纤维。植物纤维混掺增强效果优于单一植物纤维增强效果,总体积分数1.5%的“剑麻纤维—黄麻纤维—竹纤维”混掺增强效果最好。

聚丙烯织物表面超亲水涂层构筑及其油水分离性能

[目的]为得到具有优秀耐久性和高油水分离效率的超亲水性聚丙烯(PP)分离材料。[方法]通过将天然来源的羧甲基纤维素(CMC)与聚丙烯织物共价结合,制备出一种具有超亲水-水下超疏油性能涂层的改性PP织物。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对改性后的样品进行分析,利用接触角测量仪和自建油水分离装置测试了改性PP织物的润湿性及油水分离性能。[结果]改性PP织物在空气中的水接触角低至0°,在水下对不同油(包括正己烷、甲苯、煤油、柴油、汽油和石油醚)的接触角都不低于150°,对油水混合物的分离效率都可达到98%以上,分离时的水通量高达69449 L/(m^(2)·h)以上。经过50次循环分离、酸碱盐溶液腐蚀浸泡8 h、砂纸刮擦30次、高含沙量水冲刷2 h等多项测试后,改性PP织物均保持优异的水下疏油性和大于97%的油水分离效率。从微观结构与化学组成的角度揭示了是表面粗糙度与亲水基团的协同作用使PP织物由最初的疏水亲油转变为超亲水-水下超疏油。[结论]通过化学键连接的方式可以在PP织物表面成功构筑牢固结合的超亲水涂层。该改性过程绿色、简便、低成本,能赋予PP织物优异、耐久的油水分离性能。改性后的PP织物有望在复杂水体环境下的油水分离场景中应用。

温度对聚甲醛/聚丙烯共混物流变性能及界面张力的影响

使用旋转流变仪测试聚甲醛(POM)及聚丙烯(PP)的稳态流变性能,研究温度为190~210℃、剪切速率(γ)为10^(-3)~10^(0)s^(-1)条件下PP和POM的剪切黏度(η)及黏流活化能(△E_(η))随γ及温度的变化规律;制备POM/PP共混物,采用DDR-IFR法研究190~210℃下POM/PP共混物的界面张力随温度的变化规律。结果表明:PP与POM熔体的η均随着的提高呈现出下降的趋势,符合非牛顿流体中假塑性流体的流变规律;在相同γ下,PP熔体的η随温度上升而降低的现象较为明显;PP和POM的△E_(η)均随γ的增大而降低,并且呈现出良好的线性变化关系,相比POM,PP的△E_(η)随γ的变化较为明显;在温度为190~210℃,POM/PP共混物的界面张力随温度的上升而降低,并且呈现良好的线性变化关系,线性相关系数为-0.49 mN/(m·℃)。

聚丙烯纤维增强蒸压加气混凝土防治抹灰裂缝研究

蒸压加气混凝土砌块被广泛用作墙体建筑、内部隔断等建筑材料中,但仍存在强度低、吸水率大及体积变形系数大等不足,砌筑成墙体时容易出现裂缝。为改善上述缺陷,在蒸压加气混凝土中添加聚丙烯(PP)纤维,并研究了PP纤维添加量对蒸压加气混凝土砌块力学性能的影响。试验发现,在蒸压加气混凝土砌块中添加PP纤维可以减少蒸压加气混凝土的干燥收缩,提高其抗压强度和劈裂抗拉强度,改善其韧性,有助于改善将其用作填充墙时抹灰裂缝的产生。

隧道喷射高性能聚丙烯纤维混凝土配制与应用研究

研究了聚丙烯(PP)纤维对隧道喷射混凝土综合性能的影响,试验结果表明:速凝剂掺量增加,混凝土的扩展度逐渐减小,1、7 d抗压强度先提高后降低,掺量为23.5 kg/m^(3)时28 d抗压强度达到最大值52.8 MPa;PP纤维对力学性能影响明显,在PP纤维体积分数为0.15%时,28 d抗压强度达到最大值54.7 MPa,劈裂抗拉强度先提高后降低,最佳PP纤维体积分数为0.15%;PP纤维对静水压力增幅影响为PP9增幅19.2%、PP12增幅40.4%、PP15增幅9.6%、PP18增幅3.8%,最佳PP纤维长度为12 mm。

纤维对碱矿渣砂浆建筑材料耐火性能的影响分析

采用玄武岩纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维对碱矿渣砂浆建筑材料进行增韧改性,并对其流动性能、力学性能和耐火性能进行试验分析。结果表明:聚丙烯纤维对碱矿渣砂浆建筑材料的流动性能影响最小;当玄武岩纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维体积分数为1.0%、0.5%、0.5%时获得最大抗压强度,28 d抗压强度相比对照组提高了32.16%、33.78%和11.36%;当玄武岩纤维和玻璃纤维体积分数为1.0%、聚丙烯纤维体积分数为0.5%时获得最大抗折强度,28 d抗折强度相比对照组提高了36.08%、26.01%和38.83%;当热处理温度在200℃以下时,聚丙烯纤维增强碱矿渣砂浆表现出最高的抗折强度。

混杂纤维层数对再生混凝土力学性能的影响研究

为改善再生混凝土的强度和韧性,采用质量分数为12%的粉煤灰代替部分水泥,并以占总质量百分比为28%的再生粗骨料代替部分天然粗骨料配制的再生混凝土作为基准组,以此进行不同层数混掺纤维的再生混凝土试验。研究结果表明:增加混杂纤维的撒布层数能够提升再生混凝土的抗压强度,但提升的程度有限;当混杂纤维层数为2层时,能够使混凝土的劈裂抗拉强度显著增加;随着混杂纤维层数的不断增加,再生混凝土的拉压比表现出先增大后减小的变化趋势,弹强比则先减小后增大趋势;再生混凝土力学指标均处于良好状态的最佳纤维撒布层数为4层。

建筑保温用掺聚丙烯纤维发泡水泥制品的力学性能

为改善包裹聚苯乙烯颗粒发泡水泥保温材料的力学性能,在基础配方工艺上额外掺加聚丙烯纤维,并分析发泡水泥保温材料采用不同掺加方式、掺加不同质量分数聚丙烯纤维后的力学性能差异。研究结果表明:聚丙烯纤维的最佳掺加方式为先掺法,纤维质量分数为0.8%时保温材料的力学性能达到最佳值;掺入最佳质量分数聚丙烯纤维后发泡水泥保温材料养护3、28 d的抗折强度分别提升至0.31、0.53 MPa,3、28 d的抗压强度分别提升至0.48、1.03 MPa。

塑钢纤维和聚丙烯纤维对抗冲磨混凝土性能的影响

为探究塑钢纤维的掺入对抗冲磨混凝土性能的影响,取工程中常用的聚丙烯纤维作为对照,设计不同纤维掺量并探究各组混凝土试件之间性能差异,从抗渗性能、抗冲磨强度、抗压弹性模量、抗压强度和劈裂抗拉强度等方面进行评价。试验结果显示:塑钢纤维掺量为4.0 kg/m~3时,混凝土抗冲磨强度能够达到较高水平,此时塑钢纤维混凝土具有优于聚丙烯纤维混凝土的综合性能,但从抗渗性能和干缩角度来看塑钢纤维混凝土略差;最佳塑钢纤维掺量下的混凝土抗冲磨强度相较未掺加纤维的普通混凝土试件提升幅度约126.3%。

聚丙烯纤维对市政污泥固化体强度的影响

为实现污泥固化体的再利用,以生石灰、水泥、黏土及聚丙烯纤维为补强材料,将其应用于市政污泥的固化,重点研究了聚丙烯纤维对污泥固化体强度的影响。试验结果表明:提升聚丙烯纤维含量,污泥固化体的直剪强度发生一定程度的上升,纤维添加量越多,直剪强度的提升效果越明显;添加聚丙烯纤维与否对污泥固化体的前期抗压能力影响有限,而养护14 d后,提高纤维含量,污泥固化体的抗压能力显著提升;添加聚丙烯纤维的污泥固化体的无侧限抗压破坏以剪切破坏为主。

聚丙烯纤维增强水利堤坡轻骨料混凝土的抗压性能

为探究聚丙烯纤维对轻骨料混凝土抗压性能的影响,设计不同纤维掺量,分别制备聚丙烯纤维轻骨料混凝土,养护龄期取7、14、21、28、60 d并分别测定各组混凝土在不同龄期下的抗压强度。结果显示,聚丙烯纤维掺入后,各组轻骨料混凝土的抗压强度均会得到不同程度提升,且抗压强度均大致表现为随聚丙烯纤维掺量增加而前期增加、后期降低的发展趋势,其中掺加0.9 kg/m^(3)聚丙烯纤维时抗压强度达到最佳水平。试验表明,聚丙烯纤维掺入后混凝土破坏形态出现改变,显著提升混凝土早期强度,且有效改善混凝土脆性。

聚丙烯纤维对边坡支护用喷射混凝土性能的影响

为了克服喷射混凝土易开裂、脆性大等不足,通过掺入聚丙烯纤维以提升喷射混凝土的工作性能、抗压强度与抗渗性能,并结合粉煤灰、减水剂等掺量变化,探究聚丙烯纤维喷射混凝土的优化配合比方案。结果表明,经配合比优化处理后,聚丙烯纤维喷射混凝土的各项性能均能够满足边坡支护工程规范要求,其中粉煤灰掺量调整为胶凝材料质量配比的20%,掺加质量分数为0.8%的减水剂和1.0 kg/m^(3)聚丙烯纤维时,喷射混凝土的回弹率为7.6%,满足工程规范要求。

控制聚丙烯膨体长丝线密度变异系数的探讨

通过优选挤压机和纺丝箱温度,观察计量泵齿轮的磨损状况,选择喷丝板使用周期,确保分丝正确,保证预牵伸辊和主牵伸辊上缠绕圈数相同,控制膨化变形长丝线密度变异系数小于1.50%,确保了膨化变形长丝连续稳定生产。

掺双膨胀源的聚丙烯纤维混凝土的抗碳化性能

水泥混凝土所处环境复杂,导致内部水化以及温度升高,容易开裂,而掺入膨胀剂,制备成的补偿收缩混凝土的性能有所提高。选择两种不同类型的膨胀剂——U型膨胀剂(UEA)和氧化镁膨胀剂(MEA),控制其掺入比例,制备成复合聚丙烯纤维混凝土,通过碳化试验研究,确定了两种膨胀剂的最优质量比,为2:1。研究表明,由该比例双膨胀剂制成的混凝土的抗碳化性能最好。

聚丙烯纤维对粉煤灰稳定膨胀土的性能影响分析

在粉煤灰质量分数为20%的条件下,分别取长度为6、12、24 mm的聚丙烯纤维掺入粉煤灰稳定膨胀土中,聚丙烯纤维质量分数以0.25%的增幅从0逐渐提升至1.5%,并开展膨胀压力、浸泡加州承载比、无侧限抗压强度和标准击实试验,探究粉煤灰稳定膨胀土路基混合料性能和聚丙烯纤维掺量之间关系。结果显示,在最佳粉煤灰掺量条件下,确保路基处于最佳稳定状态的聚丙烯纤维的质量分数为1.0%、长度为12 mm。

钢纤维和聚丙烯纤维对高强混凝土强度的影响

揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高强混凝土C60强度的影响。设计了15组不同纤维增强C60试件和1组C60对比试件,进行了抗压强度和劈裂抗拉强度试验研究。在高强混凝土C60中同时掺加不同质量分数的钢纤维和聚丙烯纤维后,抗压强度没有明显增大趋势;抗拉强度平均值达3.46 MPa;拉压比增加了5%—26%。适量掺加钢纤维和聚丙烯纤维后可明显提高高强混凝土的抗拉强度和拉压比。

降低高强混凝土脆性的试验研究

采用外掺掺合料磨细矿渣、硅粉和粉煤灰及聚丙烯纤维的方法来研究它们对降低高强混凝土脆性的作用,并分析了相应的作用机理.结果表明:单掺磨细矿渣时,当其掺量为25%,则高强混凝土的脆性最低;磨细矿渣、硅粉和粉煤灰各自复掺时,高强混凝土脆性较单掺25%磨细矿渣的进一步降低,且降低幅度大致相当;三掺磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时,高强混凝土脆性的降低幅度更大.当聚丙烯纤维的掺量控制在 0.24%以内时,高强混凝土的脆性随着聚丙烯纤维的掺加而降低;当聚丙烯纤维与硅粉复掺时,高强混凝土的脆性系数又进一步降低.

聚丙烯基离子交换纤维的研究进展

综述了化学接枝、辐照接枝和共混或共聚物成纤功能化法制备聚丙烯基离子交换纤维的方法、特征和机理及其在应用领域的最新进展 ,并对目前离子交换纤维研究和应用中存在的问题提出了一些看法。

用于除去浓缩果汁中微量重金属的螯合纤维的研制——(Ⅰ)PP无纺布紫外接枝丙烯酸的条件及性能

研究聚丙烯纤维无纺布紫外光照接枝丙烯酸以合成对重金属离子具有高选择性的螯合纤维、纤维接枝前后的结构和性能表征及影响接枝率和交换量的因素。结果显示,采用平面小功率组合紫外光源和高纯度氮气是获得高接枝率和高交换量纤维的关键因素,在优化条件下纤维的接枝率和交换量分别为10%～95%和1mmol/g～7mmol/g(干基)。

不同温度下PET／PTT长丝的结构和性能

因温度是影响PET/PTT双组分长丝卷曲性能的最关键因素,研究了温度对PET/PTT长丝结构和性能的影响。结果表明:随温度升高,纤维的卷曲收缩率增加,卷曲伸长率减小。无论是在干热还是湿热条件下,温度升高均加速纤维的解取向,各单组分纤维和PET/PTT双组分长丝的声速取向因子均降低,尤其是双组分长丝的声速取向因子迅速降低。同时,各单组分纤维的结晶度随温度升高而增加,但PET/PTT双组分长丝中各单组分的结晶度却随着温度升高而显著降低。结晶度降低加速了各组分的解取向程度,导致纤维长度在宏观上发生收缩,且由分子链解取向导致的收缩率逐渐增加,而由双组分收缩差导致的收缩率逐渐减小。