水胶比和矿物掺合料对玻璃纤维增强砂浆性能影响研究

本文通过试验研究了水胶比、矿物掺合料以及胶凝材料用量对玻璃纤维增强砂浆性能的影响,包括抗压强度、抗折强度和微观结构。得到以下结论:A3的强度值最优,28天抗压强度和抗折强度分别为65.6 MPa和5.7 MPa,相比A1增幅达到378.83%和71.69%,SEM显示微观结构最为密实,玻璃纤维与胶凝体系粘结良好。最优胶凝材料比例为:水泥:矿粉:硅灰:粉煤灰 = 55:15:0:30,水胶比0.40,胶凝材料总量400 kg/m3。

粉煤灰对纤维增强砂浆韧性及微观结构影响研究

文中采用抗折试验、抗压试验以及四点抗弯试验研究粉煤灰掺量对纤维增强砂浆力学强度和弯曲韧性的影响规律,并通过热重分析、压汞法以及扫描电子显微镜分析粉煤灰对纤维增强砂浆水化程度、孔隙结构以及微观形貌的影响。结果表明:提高粉煤灰掺量会降低抗折强度;粉煤灰的掺入降低了早期基体强度和基体与纤维之间的粘结强度,提高弯曲韧性、提高粉煤灰掺量会减小水化产物的含量;粉煤灰的掺入导致早期砂浆孔容和有害孔体积增大,但是有利于细化后期孔结构;粉煤灰的掺入有利于减小凝胶体与纤维之间的有效接触面积,降低物理摩擦。

国产新型钢纤维增强砂浆的力学性能研究

用国产新型钢纤维来增强砂浆，钢纤维在砂浆拌合料中的分散方法简便、分散均匀，增强砂浆的抗折、抗压性能较好．对钢纤维表面进行无机复合处理或高分子化合物处理，使复合材料的抗折。

水工混凝土修复用纤维增强砂浆粘结和耐久性能试验研究

针对水工混凝土长期处于特殊环境的表面损坏特点,分别采用掺量为0.6、1.6、2.6 kg/m3的聚丙烯纤维和玄武岩纤维配制了用于修复其外表面的增强砂浆,进行纤维增强砂浆的粘结性能和抗冲磨、抗渗及抗冻性等耐久性能的试验研究。研究结果表明,加入纤维能明显提高砂浆与老砂浆间的粘结强度,与砂浆空白样相比,聚丙烯和玄武岩纤维增强砂浆的28 d新老砂浆粘结强度分别提高了16.60%-28.80%和10.60%-21.40%。加入纤维也极大地改善了砂浆的抗冲磨、抗渗及抗冻性等各项耐久性能,与砂浆空白样相比,最高纤维掺量下的聚丙烯和玄武岩纤维增强砂浆的抗冲磨强度分别提高了77.30%和38.65%。现场拉拔试验结果表明,聚丙烯和玄武岩纤维砂浆具有良好的抗拉拔性能,且未增强成本,因此,可用于水工混凝土修复。

钢纤维增强砂浆的力学性能研究

介绍了钢纤维砂浆在钢纤维掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的抗压抗折强度。作者模拟梁结构受力时的特点,将钢纤维梯度掺入在砂浆试块的下半部分受拉区,并与同样掺量的钢纤维整体掺入作比较,得出梯度掺入的砂浆抗压强度都相对整体掺入要低,但是抗折强度较高,从而得到梯度掺入有更好的韧性。

钢纤维增强砂浆的轴拉损伤力学模型

基于Li Fa Ming的平行棒模型,对短钢纤维增强砂浆的平板试件,在直接拉伸条件下的破坏行为进行了分析,假设试件由N根相互平行的复合棒组成,每根复合棒又由一根纤维棒和S根砂浆棒组成,考虑纤维在基体中分布的方向因子和长度因子,砂浆的损伤可按连续损伤力学进行处理,将Loland模型和Mazars模型加以改进来描述。依据多根纤维的拉拔模型,假定纤维与基体间界面的损伤由纤维脱粘长度与纤维插入长度的比值来描述,复合材料的损伤包括基体的损伤和纤维的损伤,借助已有的试验数据和文献资料来确定本构模型中的各种参数,成功建立了短钢纤维增强砂浆直接拉伸应力-应变全曲线模型。所建模型与试件在直接拉伸试验下的应力-应变全曲线进行了对比,结果较为吻合。

喷射纤维增强砂浆-EPS夹芯板受弯承载力试验研究

为研制具有多层次防火、隔热、保温功能的薄壁轻质复合构件,对新型纤维增强砂浆-EPS夹芯板的受弯承载力进行试验研究,得到该种新型夹芯板在均布荷载作用下的荷载-应变和荷载-挠度曲线。结果表明:在夹芯板达到极限承载力时,该种板发生脆性破坏,但其极限挠度符合相应技术标准要求。

粉煤灰钢纤维增强砂浆的力学性能研究

介绍了钢纤维增强砂浆分别在钢纤维体积掺量为0、0.5%、1.0%、1.5%,粉煤灰质量掺量为0、10%、20%、50%下的7d和28d抗折强度和抗压强度,揭示出钢纤维和粉煤灰掺量对砂浆早期和后期强度和韧性的影响,得出钢纤维和粉煤灰掺量在一定的范围内有利于砂浆的增强增韧。

废弃口罩纤维增强砂浆的性能研究

自新冠疫情爆发以来,废弃一次性医用口罩(disposable medical masks,DMMs)处理问题日益严峻,通过制备DMMs纤维增强砂浆,不仅可以大量回收利用一次性医用口罩,还可以提高砂浆的抗裂性能。研究了DMMs纤维长度、掺量对砂浆的力学性能、干燥收缩以及早期抗裂性能的影响,验证其应用于建筑材料的可行性。结果表明:DMMs纤维的掺入会略微降低砂浆的抗压强度;DMMs纤维长度增加会降低砂浆抗折强度的提升效果;砂浆的后期抗折强度随着DMMs纤维掺量增加呈现先升高后下降的趋势,DMMs纤维长度为15 mm、掺量为1.00%时,28 d抗折强度提升最高,相比基准砂浆提高了19.39%;而随着掺量增加,砂浆的干缩率持续下降,抗裂性能逐渐提高,DMMs纤维掺量为1.25%时,砂浆表面24 h内无裂缝出现。

纤维增强砂浆的断裂韧度K_(1C)试验研究

利用柔度法测定了不同龄期、不同配方下纤维增强砂浆试样的断裂韧度 KIC,得到了掺入纤维可使材料韧性增强的结论。

超细钢纤维增强砂浆力学性能研究

采用长度为13mm、直径为0.2mm的超细钢纤维和长度为30mm、直径为0.5mm的普通钢纤维对砂浆进行增强增韧,制作标准砂浆试件,通过对比试验研究超细钢纤维增强砂浆的抗压性能和抗折性能,得到了超细钢纤维的最佳掺入量。试验表明:超细钢纤维砂浆最佳体积掺入量为2.5%,同等掺入量下超细钢纤维对砂浆的增强增韧效果优于普通钢纤维,超细钢纤维增强砂浆能够大幅度提高钢纤维砂浆的强度,从而能取得显著的技术经济效益。

粉煤灰对玻璃纤维水泥砂浆的力学性能及耐久性的影响

玻璃纤维增强水泥砂浆(GFRC)是常见的纤维水泥砂浆。然而水泥水化过程中产生的碱性环境对玻璃纤维具有腐蚀作用,导致GFRC的耐久性较差。通过使用粉煤灰(FA)替代部分水泥,掺入GFRC中以提高其耐久性。试验考察了FA掺量对GFRC力学性能和干燥收缩率的影响,并通过加速老化和抗硫酸盐侵蚀试验来探讨FA掺量对GFRC耐久性的影响。结果表明,添加FA可以提高GFRC的后期强度并显著改善其耐久性。这是由于FA具有火山灰效应和填充效应,在降低了GFRC液相碱度及氢氧化钙含量方面发挥作用,从而减少了玻璃纤维的腐蚀;随着FA掺量增加,可有效降低GFRC干燥收缩率,但由于FA早期活性较低,使得含有FA的GFRC在早期强度方面略有下降。

纤维网格增强砂浆加固RC双向板试验及承载力计算模型研究

为进一步研究纤维网格增强砂浆(Textile Reinforced Mortar, TRM)加固对钢筋混凝土(Reinforced Concrete, RC)双向板抗弯承载力的影响,通过四点抗弯加载方法对三块RC双向板进行试验,研究不同加固方式对TRM加固RC双向板抗弯承载力及弯曲变形能力等的影响。结果表明:采用TRM对RC双向板进行加固可有效提升其承载能力及弯曲变形能力,与未加固试验板相比,两块加固板的抗弯承载力分别提高了54.2%和43.8%,能量吸收值分别提高了75.5%和49.1%;与未加固试验板相比,采用界面剂与未采用界面剂对试验板进行界面处理,其裂后刚度分别增加了145.2%和83.4%,说明采用界面剂的加固方式能够有效提升加固层与旧结构之间的黏结力,阻止新旧界面裂缝的萌生与发展。同时本文基于塑性铰线理论,提出了TRM加固RC双向板的承载力简易计算公式,同试验值相比吻合度较好,为工程应用提供了较为实用的设计方法。

离心球墨铸铁管增强型纤维水泥砂浆外涂层应用研究

水平定向钻进法是现代工程建设中一项重要的非开挖施工技术,它可以实现在低程度破坏地面土壤的情况下进行管道的安装与修复。球墨铸铁管凭借其优异的性能与特点,成为了水平定向钻进施工首选的管道材料之一。然而,这种管道在实际的非开挖使用中面临着管道牵引时的磨损和使用时的腐蚀等问题,因此外涂层的选择和应用变得至关重要。本文分析了聚氨酯涂层、环氧涂层、HDPE、PE套、增强型纤维水泥砂浆作为外涂层的优点与缺点,着重探讨了纤维水泥砂浆外涂层的性能特点及应用,对水平定向钻进用球墨铸铁管外涂层的选择和应用具有重要的参考价值。

不同配合比下玄武岩纤维水泥砂浆的流动度及力学性能

为研究玄武岩纤维增强水泥砂浆(BasaltFiber Reinforced Cement Mortar,BFRCM)在不同配合比下的流动度和力学性能,通过改变水灰比、长短纤维混掺比例及添加减水剂来改变配合比,设计了2种纤维长径比、7种玄武岩纤维体积分数、3种水灰比、3种减水剂质量分数共制备了14组BFRCM试样。研究了不同配合比下BFRCM的流动度、抗压强度及抗折强度,通过峰值荷载后BFRCM的荷载-位移曲线的归一化处理量化分析了试样断裂后BFRCM的断裂韧性。结果表明,BFRCM的流动度随着玄武岩纤维体积分数的增加、水灰比的降低、减水剂的减少以及短纤维占比的增加而降低。水灰比的增加对BFRCM的抗压强度影响较小,且会降低其抗折强度。减水剂的应用对BFRCM的抗压、抗折强度存在一定的负面影响。长短玄武岩纤维的混掺能够通过其协同效应有效提升BFRCM的抗压和抗折强度,然而过多的短纤维占比会减弱玄武岩纤维对BFRCM的增强效果。增加玄武岩纤维体积分数、提高水灰比均能在一定范围内提升BFRCM峰值荷载后的断裂韧性。然而,长短纤维混掺中短纤维占比的增加和减水剂的应用则对BFRCM峰值荷载后的断裂韧性产生负面影响。

新型玻璃纤维增强塑料砂浆锚杆的黏结性能试验研究

锚杆广泛应用于隧道、边坡、地下硐室开挖及支护工程中。通过锚杆的支护加固,岩土体的强度和稳定性能够得到显著的改善和提高。传统的钢锚杆在不良地质条件下存在锈蚀严重的缺点,给支护结构的安全性和耐久性带来严重威胁。玻璃纤维增强塑料具有轻质、高强、耐腐蚀等优良特性,是代替钢筋制作锚杆的理想材料之一。在经典拉伸试验模型的基础上,结合锚杆本身的受力特性,建立一种改进的拉伸试验模型,并且根据此试验模型,对直径分别为10,13,16 mm的表面经过喷砂和缠绕纤维束处理的玻璃纤维增强塑料锚杆,以及直径为25 mm的螺纹钢进行拉伸试验,试样的总数量为24组。试验采用强度等级为C60的混凝土模拟岩体,并采用强度等级分别为41.5,55.5 MPa的砂浆作为锚固剂。在试验结果基础上,对玻璃纤维增强塑料锚杆的拉拔破坏模式、临界黏结长度、拉拔承载力、平均黏结强度以及与钢锚杆拉拔性能的比较进行研究讨论,对砂浆锚固玻璃纤维增强塑料锚杆的黏结性能进行系统全面的分析评价,为推广玻璃纤维增强塑料锚杆的工程应用、相关规范的制定,以及进一步研究工作提供一定数据储备和理论支持。

纤维增强水泥基修补砂浆的物理力学性能研究

修补材料的性能及选择对建筑物修复的成功与否起着决定性的作用,为能更好的适应现代混凝土建筑的修补要求,进行了纤维增强水泥基修补砂浆的物理力学性能研究。试验选用聚丙烯腈纤维、粉煤灰、硅灰为水泥砂浆外掺剂,进行水泥砂浆配合比设计并研究了各种材料掺量对水泥基修补砂浆的和易性、抗折强度、抗压强度及变形性能影响。砂浆的流动度和胶砂比分别控制为160±5 mm和1∶2.5。研究结果表明,聚丙烯腈纤维的掺入可以大幅度提高砂浆混凝土的抗折强度,对砂浆混凝土抗压强度有所改善,加入硅灰不仅可以提高砂浆的和易性,对混凝土砂浆的抗压强度也会有较大改善。最后通过各项性能的对比分析给出了砂浆的最佳配比为硅灰:粉煤灰:聚合物:减水=5%∶25%∶0.8%∶1%。

表面改性芳纶纤维增强水泥砂浆的性能

在水泥砂浆制品中掺加适量的表面改性芳纶纤维,可以显著提高水泥砂浆制品的抗折强度。与空白水泥砂浆试样相比,当掺加1.5kg/m3表面改性芳纶纤维时,水泥砂浆试样28d抗折强度提高了30.28%。初步探讨了掺加表面改性芳纶纤维提高水泥砂浆性能的机理。

冲击荷载作用下纤维增强水泥砂浆模型研究

冲击荷载作用下，纤维增强水泥砂浆的冲击过程有五个阶段，即弹性压缩阶段、损伤阶段、材料内部发生大的贯穿性破坏阶段、孔洞崩塌阶段和“固体’’压缩阶段。根据此压缩过程进行模型分析，采用基于扰动态概念（DSC）模型和朱王唐（ZWT）模型建立的动态损伤模型描述材料的完整态和损伤态。本可以拟合测试波形，但与Lagrange分析结果存在一定差异。其余阶段采用状态方程进行描述。分析结果表明，此模型基这两种分析方法可以互相补充，相互检验。

纤维增强水泥砂浆的性能研究

为了推进装配式住宅的发展,研究了一种新型纤维增强水泥砂浆。试验研究了不同水泥种类、胶砂比、憎水剂及纤维掺量对纤维增强水泥砂浆抗压强度、抗折强度和压折比的影响。研究结果表明:快硬硫铝酸盐水泥试件的强度高于低碱度硫铝酸盐水泥,但后者的压折比较低;随着胶砂比的减小,试件的抗折强度逐渐降低,而压折比逐渐增大;随着憎水剂的掺量增加,试件抗压强度和抗折强度均先增大再降低,而压折比先减小再增大;纤维掺量的增加会提高试件的抗折强度。通过大量对比试验发现采用最优配合比的试件能满足相关规范的要求,同时拥有良好的憎水性和施工工艺性。