全沙漠砂纤维水泥基复合材料单轴受压尺寸效应试验研究

为探究新疆地区全沙漠砂制备水泥基复合材料ECC(engineered cementitious composite)的可行性,并研究全沙漠砂ECC的单轴受压尺寸效应,在对沙漠砂、石英砂和河砂三种骨料制备的ECC宏观力学性能及微观结构分析比较的基础上,重点对5组不同尺寸的沙漠砂ECC试件进行了单轴压缩性能试验。结果表明:在相同的材料配比下,完全使用沙漠砂制备的ECC,其抗压、抗拉以及抗折强度均与其余两种砂制备的ECC相近,沙漠砂ECC中纤维表面较少的附着物和较为完整的形貌对其发挥桥联作用有益;全沙漠砂ECC单轴受压性能具有尺寸效应;提出的高厚比与抗压强度的关系表达式、不同高厚比的应力-应变全曲线模型均与试验结果吻合较好。

沙漠砂-PVA纤维增强水泥基材料的试验研究

为了利用新疆地区的沙漠砂和粉煤灰制备新型沙漠砂水泥基材料,以缓解普通砂资源供应不足的形势,本文开展沙漠沙-PVA纤维水泥基复合材料配合比的试验研究。以抗压强度、劈裂抗拉强度、流动度为评价指标,先通过单因素试验确定水泥基体中原材料的合理掺量范围,再以抗压强度和劈裂抗拉强度为评价指标,并由正交试验结果的极差分析得出各因素对评价指标影响的主次顺序和最优组合,最后通过对评价指标的综合分析确定出以下最优配合:当沙漠砂掺量为3、粉煤灰掺量为2.5、水胶比为0.36、可再分散性乳胶粉掺量为0.04、纤维掺量为2%时,可制备出轴心抗压强度为28.72 MPa、立方体抗压强度为42.11 MPa、劈裂抗拉强度为3.40 MPa、抗折强度为11.61 MPa的沙漠砂-PVA纤维增强水泥基材料。本文研究结果表明利用沙漠砂、粉煤灰和PVA纤维制备绿色环保的新型材料是可行的。

纤维增强水泥基材料强度和微结构的影响因素研究

为了研究沙漠砂和PVA纤维的工程应用,采用单因素试验方案,探索了纤维长度、纤维掺量、粉煤灰掺量和砂类别等因素对纤维增强水泥基材料力学性能的影响,分析了抗压强度和劈裂抗拉强度、抗折强度之间的相关性,并利用扫描电镜和压汞仪探究材料内部结构。结果表明,随着纤维长度的变短和纤维掺量的增加,材料的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均呈现增大的趋势且三者之间线性相关。随着粉煤灰掺量的增加,材料的抗压强度不断降低,劈裂抗拉强度和抗折强度先增大后降低,粉煤灰的掺入改善了纤维-水泥基体界面。与石英砂对比,使用沙漠砂制备的材料劈裂抗拉强度和抗折强度相对提高,沙漠砂由于较小的粒径造成了材料中大孔隙和中孔隙累积体积占比的增大。

纤维增强沙漠砂混凝土配合比试验研究

使用沙漠砂制备了纤维增强水泥基材料,采用正交试验法研究了沙漠砂掺量、粉煤灰掺量、可再分散性乳胶粉掺量、纤维掺量以及水胶比对抗压强度和抗折强度的影响,并确定了最优配合比。采用单因素试验法探讨了石英砂取代沙漠砂对纤维增强水泥基材料力学性能的影响。试验结果表明,纤维掺量是影响沙漠砂纤维增强水泥基材料抗压、抗折强度指标最显著的因素;相比于石英砂,使用沙漠砂制备的纤维增强水泥基材料的抗折强度和劈裂抗拉强度均得到提高,但抗压强度降低。

玄武岩纤维对新型陶粒混凝土性能的影响研究

为研究玄武岩纤维掺量对陶粒混凝土性能的影响,制作了立方体试件、抗折试件和棱柱体试件,测得不同玄武岩纤维掺量下的吸水率和软化系数,7 d、14 d、28 d抗压强度和劈裂抗拉强度,28 d抗折强度、轴心抗压强度及静弹性模量。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,各组软化系数均大于0.85;各龄期下的抗压强度在玄武岩纤维掺量为0时上下波动;7 d、14 d、28 d劈裂抗拉强度和28 d抗折强度均呈现先增加后减小的趋势;立方体抗压强度、轴心抗压强度和静弹性模量变化规律基本一致。基于本试验和相关论文中的立方体抗压强度和轴心抗压强度数据进行线性拟合,建立了陶粒混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度间的经验公式。

砂率对工业灰渣-陶粒混凝土性能的影响研究

为研究砂率对工业灰渣-陶粒混凝土性能的影响,制作了9组不同砂率的混凝土试件,测得试件3 d、7 d、14 d、28 d的抗压强度,以及28 d的劈裂抗拉强度和碳化深度。研究结果表明:随着砂率的增加,工业灰渣-陶粒混凝土28 d的抗压强度逐渐提高,3 d、7 d、14 d的抗压强度则无明显规律;28 d的劈裂抗拉强度随着砂率的增加基本呈上升趋势,28 d的碳化深度在砂率为100%时发生了显著突变,其余的都接近砂率为0%时对应的碳化深度值。基于该材料的劈裂抗拉强度对数值与抗压强度对数值拟合结果,建立了其拉-压强度关系计算式。