冲击荷载作用下改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的动力特性

利用100 mm分离式霍普金森压杆装置对改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土进行冲击压缩试验,分析了三种不同纤维掺量的改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土试样的动态压缩强度、变形特性及吸能性能。结果表明:不同纤维掺量的改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的动态抗压强度、破碎状态、韧性指数等均具有明显的应变率效应。随着纤维掺量的增加,改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的破坏程度逐渐减轻,峰值应变增大,韧性指数逐渐增大,能量吸收也呈现上升趋势。改性聚丙烯纤维的掺入能够有效增强增韧并降低珊瑚混凝土的脆性破坏特征。

聚丙烯/改性二氧化钛纳米复合纤维的制备及其在煤化工废水处理中的应用

以二氧化钛为原料制备了改性二氧化钛(m@TiO_(2)),然后以其为助剂通过熔喷非织造技术制备了聚丙烯/m@TiO_(2)纳米复合纤维膜。通过正交实验确定了其最优制备工艺条件为,热风温度为295℃、热风压力为400 kPa、料筒压力为400 kPa。对聚丙烯/m@TiO_(2)纳米复合纤维膜的结构和热性能进行了表征,并研究了其在煤化工废水中的应用。结果表明,PP5纳米复合纤维膜的结晶度为37.6%,孔隙率为96.3%,纤维平均直径为3.8μm,且具有较高的热稳定性。在pH=3、温度为45℃、吸附时间50 min时,测试了PP1与PP5对煤化工废水吸附处理降低化学需氧量(COD)值。结果表明,PP5对COD的去除率达到了20.1%,远高于PP1(COD的去除率11.1%)。25℃下经过光催化降解后,PP5对COD的去除率达到82.5%,表明PP5具有优异的光催化降解煤化工废水中有机物的性能,并且PP5对煤化工废水中有机物的光降解反应符合一级动力学模型。聚丙烯/m@TiO_(2)纳米复合纤维膜对降低煤化工废水中的COD表现出良好的应用前景。

聚丙烯纤维改性多孔生态混凝土的制备及性能研究

以玄武岩碎石为天然粗骨料,废弃混凝土为再生粗骨料,聚丙烯纤维为增强相,制备了不同聚丙烯纤维掺杂量的多孔生态混凝土,探究了聚丙烯纤维的掺杂量对多孔生态混凝土的物理性能、微观形貌、力学性能及抗冻性能的影响。结果表明,多孔生态混凝土的透水系数和孔隙率呈现出正向线性关系,随着聚丙烯纤维掺杂量的增大,混凝土的透水系数和孔隙率持续降低;适量聚丙烯纤维的掺杂能够在多孔生态混凝土中形成均匀致密的网格结构,当聚丙烯纤维的掺杂量为3%(体积分数)时,混凝土的致密度最高。随着聚丙烯纤维掺杂量的增大,混凝土的抗折强度先增大后降低,抗压强度先快速增大后缓慢增大。在28 d龄期下,当聚丙烯纤维的掺杂量为3%(体积分数)时,混凝土的抗折强度达到最大值4.68 MPa,对应的抗压强度为14.68 MPa。经历100次冻融循环后,当聚丙烯纤维的掺杂量为3%(体积分数)时,混凝土的质量损失率最低为2.17%,相对动弹性模量最高为84.81%,抗冻性能最佳。因此,聚丙烯纤维的最佳掺杂量为3%(体积分数)。

硅烷偶联剂改性聚丙烯纤维水泥基复合材料的性能研究

本文使用不同类型(KH550和KH560)和不同浓度(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%,质量分数)的SCA对聚丙烯纤维(PPF)进行表面改性,通过无侧限抗压强度试验和抗折试验,研究了SCA改性聚丙烯纤维水泥基复合材料的承压能力,并使用扫描电子显微镜对改性后的聚丙烯纤维水泥基复合材料进行了微观表征。结果表明:KH560改性聚丙烯纤维对水泥基复合材料的流动度影响较大,KH550次之;整体上,SCA浓度越接近1.5%,对聚丙烯纤维水泥基复合材料流动度的影响越大;随着KH550浓度增大,水泥基复合材料孔隙率总体呈降低趋势,随着KH560浓度增大,水泥基复合材料孔隙率呈先下降后上升的趋势,并且浓度为1.5%时孔隙率最小;两种SCA均提高了PPF表面的粗糙度,并能在PPF-SCA-基体界面实现化学键连接;两种SCA对聚丙烯纤维水泥基复合材料抗折强度的影响较小,但能有效提高抗压强度。总体而言,KH550改性效果优于KH560。

再生聚丙烯纤维和丁苯胶乳复合改性对混凝土性能的影响

采用再生聚丙烯纤维(RPF)和丁苯胶乳(SBR)复合对混凝土进行改性,通过混凝土抗压、抗拉和抗弯强度,以及5%浓度盐酸溶液浸泡下90 d试样的质量损失率和强度损失试验,研究RPF和SBR复合对混凝土基本力学性能和耐久性的影响。试验结果表明,RPF和SBR复合改性能显著改善混凝土的力学性能和酸性溶液浸泡下的耐久性能,RPF和SBR的最优掺量分别为1%和15%,此时混凝土的抗压强度为42.19 MPa,劈裂抗拉强度为4.95 MPa,抗弯强度为4.80 MPa,5%浓度盐酸溶液浸泡下90 d试样的质量损失率为4.05%,强度损失率为9.98%。

纤维复合胶粉改性混凝土的弹性模量与强度的相关性

通过正交试验研究分析了纤维、胶粉以及硅粉复合改性混凝土的抗压强度和弹性模量,分析了纤维复合胶粉改性混凝土抗压强度与弹性模量的关系。研究表明:聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗压强度与弹性模量符合Ec=0.278fc+19.209线性关系,相关性十分显著;正交试验四个参数对混凝土的抗压强度和弹性模量的影响主次顺依次为胶粉掺量、硅粉掺量、纤维掺量、纤维长度,且胶粉能明显减小抗压强度和弹性模量;硅粉对混凝土抗压强度的增强效应在其掺量为2.5%时最佳。

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面改性研究

研究了聚丙烯 (PP)微粒与马来酸酐 (MAH)在紫外线辐照下进行接枝反应。考察了单体MAH的用量、辐照时间等对接枝率的影响 ,以及接枝率与复合材料弯曲强度和冲击韧性的关系。通过IR、DSC和力学性能测试表明 ,在紫外线辐照下可实现PP -MAH固相接枝 ,而且接枝PP含量的提高使复合材料的弯曲强度和冲击韧性得到改善。

表面改性剂对植物纤维/聚丙烯复合材料力学性能的影响

采用不同的表面改性剂 (苯甲酸、硬脂酸、有机硅烷 )对植物纤维 /聚丙烯复合体系进行了处理 ,研究了表面改性剂对体系力学性能的影响规律 ,探讨了复合材料界面粘接机理 ,分析了力学性能的变化规律。研究结果表明 ,苯甲酸的加入可以使复合材料的拉伸强度有较大提高 ,但冲击强度下降 ;经硬脂酸处理的复合材料 ,其冲击强度有明显提高 ;经有机硅烷处理的复合材料 ,拉伸强度及冲击强度均有所提高。

聚丙烯(PP)纤维表面改性及其在混凝土中的应用

混凝土中加入纤维可以大大增强混凝土的强度,其中聚丙烯纤维增强混凝土复合材料以其优异的性能正得到越来越广泛的应用,研究发现聚丙烯纤维的表面微观结构及其与水泥界面之间粘接力的强弱是影响复合材料性能的重要因素。综述了近年来聚丙烯纤维的表面改性及其在混凝土中的应用。

聚丙烯纤维和有机乳液复合改性脱硫建筑石膏

掺加聚丙烯纤维对脱硫建筑石膏进行物理改性,研究纤维掺量及掺加工艺对脱硫建筑石膏力学性能的影响;掺加有机乳液对脱硫建筑石膏进行化学改性,研究脱硫建筑石膏的耐水性能,并构建乳液防水物理模型;研究聚丙烯纤维和有机乳液对脱硫建筑石膏性能的复合改性效果,利用扫描电镜进行微观形貌分析,对聚丙烯纤维和有机乳液的复合改性作用机理进行讨论.试验表明,经过聚丙烯纤维和有机乳液的复合改性作用,脱硫建筑石膏的性能指标为:抗折强度8.57MPa,抗压强度10.14MPa,24h吸水率6.01%(质量分数).

改性聚丙烯纤维对混杂纤维混凝土抗冻性能影响

在纤维总体积率为1%的条件下,进行了混杂纤维混凝土抗冻性能试验研究。试验结果表明,掺加钢纤维和改性聚丙烯纤维能有效提高混凝土表面抗剥落能力,在一定程度上提高了混凝土的的抗冻性能。其中,掺加0.3%改性聚丙烯纤维和0.7%钢纤维的试件的抗冻性能明显优于1%钢纤维的试件及0.5%改性聚丙烯纤维和0.5%钢纤维的试件。

改性聚丙烯纤维混凝土抗渗性能的试验研究

通过对两种不同纤维掺量的混凝土试件和普通无纤维混凝土试件抗渗试验的对比,研究了水泥基纤维混凝土的抗渗机理及性能特点,发现掺入改性聚丙烯纤维后混凝土抗渗性能的改善效果与纤维掺量有关,在一定范围内,掺量越大,效果越佳,但同时会降低混凝土的坍落度。

改性聚丙烯纤维混凝土抗冻性能试验研究

通过对掺改性聚丙烯仿钢丝纤维和聚丙烯混杂纤维(改性聚丙烯仿钢丝纤维和聚丙烯纤维)混凝土进行"快冻法"试验,比较不同纤维掺量组合的混凝土经历预定冻融循环次数后的质量损失、动弹性模量以及相对动弹性模量,研究改性聚丙烯纤维及混杂纤维对普通混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明:掺入改性聚丙烯仿钢丝纤维有助于增加混凝土的冻融循环使用寿命,提升混凝土的抗冻性能;而且混杂纤维的抗冻效果好于单掺改性聚丙烯纤维。

废聚丙烯/废轮胎胶粉/废尼龙短纤维复合材料 Ⅰ.配方

用双螺杆挤出机制备了废聚丙烯/废轮胎胶粉/废尼龙短纤维(WPP/GRT/WSF)复合材料,通过正交实验得出了制备该复合材料的最佳配方,讨论了增容剂用量、氯化聚丙烯的含氯质量分数、GRT用量及其粒径、WSF用量及预处理对该复合材料力学性能的影响。结果表明,制备该复合材料的最佳配方(质量份,下同)是WPP100,GRT30,WSF8,二甲基二硫代氨基甲酸锌、二硫化二苯并噻唑、多乙烯多胺及重油用量依次为0.6,1.2,0.3,2,聚丙烯接枝马来酸酐、氯化聚丙烯用量依次为8,4;在最佳配方下,该复合材料的非缺口冲击强度为25.2kJ/m2,拉伸强度为13.6MPa;GRT用量为30份时,该复合材料的拉伸强度和非缺口冲击强度最大,GRT的最佳粒径为40目;WSF经D法预处理后,提高了该复合材料的力学性能,拉伸强度为16.3MPa,非缺口冲击强度为27.8kJ/m2。

改性聚丙烯纤维砂浆和混凝土的性能试验

试验采用P.P.Kraai提出的砂浆及混凝土干燥收缩裂缝测试方法、混凝土力学性能试验、抗冻等耐久性能试验方法,研究了改性聚丙烯纤维对砂浆和混凝土性能的影响。结果表明,在混凝土中掺入一定量的改性聚丙烯纤维,混凝土的抗压强度略有下降;纤维在混凝土中形成的乱向支撑体系,产生了有效的增强效果,减少了裂缝的产生,提高了混凝土的抗折、抗拉强度,从而改善了混凝土抗裂、抗渗、抗冲击和抗冻等性能。

聚丙烯/木纤维复合材料增强改性的研究

研究了聚丙烯 /木纤维复合材料的机械性能 ,并讨论了相容剂MAH -g -PP(马来酸酐接枝PP)用量对聚丙烯 /木纤维复合材料性能的影响 ,比较了两种工艺路线的优劣性。结果表明 :加入木纤维可改善聚丙烯的拉伸强度、耐热性能 ,木纤维含量达 5 0份时 ,拉伸强度达到最大值 ,而冲击强度和断裂伸长率随木纤维含量增加逐渐减小 ,趋于平缓 ;加入适量MAH -g -PP和选择合理的工艺路线 ,可改善聚丙烯

废聚丙烯/废轮胎胶粉/废尼龙短纤维复合材料 Ⅱ.工艺条件

采用反应挤出方法制备了废聚丙烯 /废轮胎胶粉 /废尼龙短纤维 (WPP/GRT/WSF)复合材料 ,讨论了螺杆转速、机头温度对WPP/GRT/WSF复合材料力学性能的影响。结果表明 ,当螺杆转速为15r/min ,机头温度为 185～ 195℃时 ,WPP/GRT/WSF复合材料的力学性能达到最佳 ,拉伸强度为13.6MPa ,冲击强度为 2 5 .2kJ/m2 。按照最佳配方和工艺挤出管材的拉伸强度为 4 .6MPa ,冲击强度为5 .4kJ/m2 ,爆破压力为 0 .6

聚丙烯纤维混杂橡胶粉对高强混凝土高温性能的影响

以C100高强混凝土为基础,外掺以胶结材料质量1%、2%、3%的40目橡胶粉和体积掺量0.1%的聚丙烯纤维,进行高温前后性能试验,对比研究高强混凝土、橡胶粉高强混凝土、聚丙烯纤维高强混凝土及聚丙烯纤维混合橡胶粉高强混凝土高温前后的性能变化。结果表明,常温下橡胶粉的掺入有利于提高聚丙烯纤维高强混凝土的工作性;高温下聚丙烯纤维与橡胶粉混合能有效地改善高强混凝土和橡胶粉高强混凝土的高温抗爆裂性能,提高橡胶粉高强混凝土的剩余抗压强度。

改性聚丙烯纤维在蒸养粉煤灰加气混凝土中的应用研究

蒸养粉煤灰加气混凝土的低强度和大干缩值是其难以得到实际应用的主要问题。在蒸养粉煤灰加气混凝土配料中加入0 0 3 %改性聚丙烯纤维 (质量比 )能在不明显影响蒸养粉煤灰加气混凝土强度和干体积密度的同时 ,使蒸养粉煤灰加气混凝土的干燥收缩值有较明显的降低。将改性聚丙烯纤维应用于蒸养粉煤灰加气混凝土需要解决的主要问题是如何保证纤维的均匀分布。

复合盐侵蚀-干湿耦合作用下聚丙烯纤维混凝土抗盐蚀性能试验研究

将聚丙烯纤维(PP纤维)以不同体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%)掺入混凝土中,以纤维掺量、复合盐溶液浓度、干湿循环次数为变量,开展PP纤维混凝土试件在不同浓度复合盐溶液(MgSO_(4)+NaCl)浸泡与烘干耦合作用下的宏-微观腐蚀劣化试验,探究PP纤维混凝土在新疆南疆盐渍土环境下的抗腐蚀性能变化规律。结果表明:(1)PP纤维在混凝土内部的“桥接”作用延缓了试件表面砂浆层的剥蚀速率,抑制了试件表层及内部微裂缝的产生与扩展,减少了有害孔隙的生成数量。(2)PP纤维的掺入提高了混凝土抵抗复合盐侵蚀的能力,随着复合盐溶液浓度的增大,纤维掺量为0.2%试件的相对动弹性模量波动幅度和质量损失率均比其他掺量试件的小,其宏观耐久性能表现最好。(3)复合盐溶液侵蚀下,PP纤维混凝土发生物理结晶腐蚀和化学腐蚀破坏,膨胀性腐蚀产物主要是钙矾石(AFt)和石膏,合理掺量的PP纤维减小了腐蚀产物的生成空间,减轻了混凝土的腐蚀劣化程度,这与试件宏观耐久性能评价指标的变化规律一致。研究成果可为PP纤维混凝土在南疆盐渍土地区实际工程中的应用提供参考依据。