混杂网格增强超高性能混凝土双向板的弯曲性能

网格增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有轻质、高强、耐久性好等特性,已应用于薄壁结构和工程加固领域,但单一网格很难实现高效的增强增韧效应.为研究混杂网格增强UHPC双向板的抗弯性能,对3个钢丝网格与玻璃纤维网格混杂增强UHPC板、3个钢丝网格与玄武岩纤维网格混杂增强UHPC板、6个单一网格增强UHPC板和1个无网格UHPC对照板进行弯曲试验,研究网格种类、总层数及铺层方式对其破坏形态、承载能力和弯曲韧性的影响.结果表明:与单一钢丝网格板和单一玻璃纤维网格板相比,钢-玻璃纤维网格混杂板开裂后表现更显著的硬化现象,在连续网格与混杂短纤维协同效应下,板呈现多裂缝破坏模式,延性较理想.铺设2层网格时,钢-玻璃纤维网格混杂板的承载能力较单一钢丝网格板提升23.7%,且其在20 mm挠度处的残余承载力较单一玻璃纤维网格板提升28.2%;钢-玄武岩纤维网格混杂板峰前阶段的能量吸收值和20 mm挠度处的残余承载力均优于单一玄武岩纤维网格板.网格总层数为3层时,与单一玄武岩纤维网格板相比,2层钢丝网格与1层玄武岩纤维网格混杂增强板在峰前挠度为2 mm时的能量吸收值提高了21.6%,20 mm挠度处的残余承载力提高了42.6%.钢-玻璃纤维网格混杂板的网格强度利用率最理想,其承载能力、能量吸收值及弯曲韧性指标均高于钢-玄武岩纤维网格混杂板.最后,考虑网格强度有效利用率建立了混杂网格增强UHPC双向板抗弯承载力理论公式,适用性良好.

玻璃纤维增强聚合物管约束高强混凝土柱轴压试验研究

为研究玻璃纤维增强聚合物管约束高强混凝土柱的轴压性能,设计了6个不同长细比的试件并对其进行了轴心受压试验,分析了其破坏过程及破坏形态、承载力、位移、荷载-位移曲线、骨架曲线、荷载-应变曲线。研究表明:玻璃纤维增强聚合物管约束混凝土柱轴压承载性能优异,随着长细比的减小,试件的轴压承载力提升显著;加载后期,该组合结构的破坏模式为玻璃纤维增强聚合物管发生环向破坏,内部混凝土被压溃;玻璃纤维增强聚合物空管轴压承载力相对较低,破坏时脆性特征明显;随着长细比的减小,玻璃纤维增强聚合物管约束高强混凝土柱的承载力和刚度逐步增加,长细比对结构的承载能力影响显著。研究结果对玻璃纤维增强聚合物管约束高强混凝土柱的理论研究和工程应用具有一定的指导意义。

耐碱玻纤的优选及其对高性能混凝土性能的影响

通过碱溶液浸泡和胶砂强度试验,从8种耐碱玻纤中优选出了1种综合性能相对较好的耐碱玻纤,在此基础上,研究了耐碱玻纤的体积掺量(0、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%、0.80%)和养护制度(蒸汽养护56 h、标准养护7 d)对C80、C95高性能混凝土工作性和力学性能的影响。结果表明:TS耐碱玻纤在碱溶液中浸泡96 h后表面无裂痕,且掺TS耐碱玻纤胶砂的28 d抗折、抗压强度相对较高;随着TS耐碱玻纤掺量的增加,C80、C95混凝土的工作性和抗压强度下降,抗折强度基本呈增大趋势;蒸汽养护试件的抗压、抗折强度比标准养护试件的高。

高性能玻璃纤维优化水泥基复合材料的应用

为解决深部充填体固结效果差、强度低、易开裂的技术难题,研究通过调整玻璃纤维含量和优化水泥基混合物的配比,使复合材料可以应用在房屋墙体结构中,结果显示,PA66添加量为10wt%时,复合材料可展现出最佳的流动性和加工性能。在力学性能方面,虽然拉伸强度和拉伸模量随PA66添加量的增加而降低,但弯曲强度却呈现增强趋势,表明PA66的添加量对提高复合材料的弯曲性能具有积极作用,该结构体系具有装配化程度高、安全裕度大、抗侧刚度和抗侧承载力强等特点。

AC532高温环氧/S6高强玻璃纤维预浸带及复合材料性能研究

针对国产S6高强玻璃纤维特点,采用在现有5232高温环氧树脂体系进行增韧改性的AC532高温环氧树脂体系,通过热熔工艺成功制备了预浸带,制备出的预浸带具有柔软性和适宜的粘性。并采用模压成型工艺制备了复合材料层压板,复合材料表现出良好的室温力学性能和优异的疲劳性能,拉伸强度达2159 MPa,拉伸疲劳强度达404 MPa。相比现有的5232高温环氧S4玻璃纤维预浸带复合材料,拉伸强度高出32%,拉伸疲劳强度提高了35%。成功实现了AC532高温环氧/S6高强玻璃纤维预浸带的国产化研制。

掺玻璃粉超高性能混凝土力学性能

为解决超高性能混凝土胶凝材料用量高,能耗高的问题,在制备超高性能混凝土(简称UHPC)时可用玻璃粉替代部分胶凝材料,在减少水泥、硅灰等胶凝材料用量的同时,促进废弃玻璃的再利用。通过试验研究了玻璃粉掺量、外加剂掺量和纤维类型及掺量对掺玻璃粉超高性能混凝土基本性能的影响。试验结果表明:掺加10%玻璃粉时抗压强度提高最多,玻璃粉掺量对流动性影响较小。UHPC对外加剂较为敏感,制备时应保证外加剂的同一性。消泡剂能够很好的消除材料气孔,增加流动度,建议掺量为0.3%。圆直型钢纤维比端钩型钢纤维对UHPC的抗压强度提升更高,但抗折强度不及端钩型。在保证UHPC流动度的前提下,建议钢纤维的掺量不超过2%。玄武岩纤维可有效提高UHPC的抗折强度,但对抗压强度影响不大,且会减少材料的流动性。研究结果对减少UHPC能耗,解决废玻璃再利用,促进UHPC工程应用具有积极的意义。

导弹武器系统复合材料防护盖结构设计与性能研究

基于拓扑互锁结构原理设计了一种导弹武器发射系统高强玻璃纤维增强树脂基复合材料防护盖,采用有限元仿真方法和动态模拟技术分析了防护盖在设计载荷下的冲破性能和抗砸性能,制备出实物样件并进行了适配器砸击试验和模拟弹头冲破试验。结果表明:研制的防护盖的冲破性能和抗砸性能满足设计指标要求,经适配器从以20 m/s速度自由落体砸击5次,防护盖结构未发生贯穿性破坏;模拟导弹发射时冲破最大力为1328 N,防护盖齐根断裂性能良好。

铁路插板式金属声屏障XT-A型复合材料单元板用特种UHPGRC的试验研究

研制了一种铁路插板式金属声屏障XT-A型复合材料单元板用特种UHPGRC(超高性能玻璃纤维增强水泥基复合材料)。以高贝利特硫铝酸盐水泥为胶凝材料,通过骨料级配和改性剂的调试以及聚丙烯短纤维与玻璃纤维网格布的多元增强改性优化设计试验,研制出具有优异性能的特种UHPGRC,并将其应用于铁路插板式金属声屏障XT-A型复合材料单元板中,用以代替铝合金背板。试验表明,该特种UHPGRC材料制成的XT-A型单元板性能优异,并且造价显著降低。

高性能玻纤增强聚丙烯材料的研制及应用

研究了自制聚丙烯接枝马来酸酐与乙烯/辛烯共聚物(PP-g-POE-MAH)和螺杆组合对玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)性能及产品外观的影响,制备了高性能、成型外观优的玻纤增强PP材料。结果表明,加入PP-gPOE-MAH可显著提高玻纤增强PP的拉伸、弯曲、冲击性能;在30%GF的玻纤增强PP体系中,PP-g-POE-MAH添加的最佳比例为8%,此配比制备的玻纤增强PP综合性能优良且性价比高;螺杆组合的剪切强弱较大幅度地影响材料的性能及成型外观,适当剪切强度生产的玻纤增强PP材料可兼具优良力学性能与优质成型外观。目前该材料已广泛应用于汽车、家电行业。

丙纶/玻璃纤维包芯纱的研制

本文主要介绍了一种高性能包芯纱。它是以高性能纤维为芯纱、热融纤维为包缠纱,通过二维编织工艺加工而成。外层编织纱对高性能芯纱的保护使复合后的纱线的织造性能得到很大改善,可直接在二维或三维织机上进行织造。织物下机后经过热压成为热塑性复合材料。本文对丙纶/玻璃纤维包芯纱的纱线设计、纱线的几何模型进行了理论研究,确立了纱线结构参数的计算方法。

纤维高性能混凝土工作性能与韧性的试验研究

目的揭示高耐碱玻璃纤维[ARGF(H)]与混杂纤维对高性能混凝土工作性能与弯曲韧性的影响,以拓展它们的结构用途.方法参照国际上先进的试验方法和标准,按不同的纤维掺量设计了多组玻璃纤维、钢纤维(SF)以及混杂纤维混凝土试件,进行了大量工作性能、含气量、抗压强度和弯曲韧性的试验.结果掺加纤维对高性能混凝土的工作性能、抗压强度无明显影响,钢纤维和混杂纤维均可明显提高混凝土的韧性.结论玻璃纤维对混凝土的韧性有一定的提高,与钢纤维混杂可充分发挥SF提高韧性及ARGF(H)抵抗收缩裂缝的功效,在实际工程中具有性能与成本的优势.

玻璃纤维和木质素纤维对沥青胶浆老化前后的高温流变性能影响

为了研究玻璃纤维和木质素纤维对沥青胶浆性能的影响,采用动态剪切流变仪(DSR)对沥青胶浆的高温流变性能进行研究,分析了玻璃纤维和木质素纤维用量对老化前后沥青胶浆高温性能的影响。结果表明,增加玻璃纤维和木质素纤维用量均使沥青胶浆的高温性能改善,相同用量木质素纤维的改善效果优于玻璃纤维。薄膜老化(TFOT)前后,玻璃纤维对沥青胶浆高温抗车辙性能的改善优于木质素纤维。随着温度的升高,各种纤维用量沥青胶浆的高温抗车辙能力下降。

玻璃纤维改性排水沥青混合料路用性能分析

目的研究玻璃纤维对排水沥青混合料路用性能的改善效果,确定玻璃纤维掺量与排水沥青混合料路用性能的规律.方法利用马歇尔试验、间接拉伸试验以及冻融劈裂试验评价排水沥青混合料的高温稳定性、中低温抗裂性以及水稳定性.结果玻璃纤维掺量为0.2%时高黏排水沥青混合料高温稳定性较好,玻璃纤维掺量为0.4%时中低温抗裂性能和水稳定性能较好.基质排水沥青混合料中玻璃纤维掺量为0.2%时高温稳定性、中低温抗裂性以及水稳定性均达到最佳.结论掺加玻璃纤维可以显著提高排水沥青混合料的路用性能.玻璃纤维掺入改性排水沥青混合料具有明显的增强效果.

玻璃纤维的制备及性能应用

玻璃纤维具有优异的性能并在多领域得到广泛应用,是一种可代替金属的无机非金属材料。因其良好的发展前景,各大玻璃纤维企业都着力于玻璃纤维的高性能化、工艺优化研究。本文综述了不同种类的玻璃纤维在不同领域的应用,根据不同添加成分对性能的影响、工艺特点及应用领域的不同对玻璃纤维进行分类介绍。

玻纤增强酚醛模塑料性能及应用

对木粉增强酚醛模塑料与玻纤增强模塑料的性能进行了比较,结果表明玻璃纤维增强模塑料在冲击性能、耐高温性能及绝缘性能等方面均有所提高,并对玻纤的增强机理进行了简要的分析。同时对玻璃纤维增强酚醛模塑料在汽车工业和电子行业中的应用进行了总结,并论述了玻纤增强酚醛模塑料的发展趋势。

纤维种类对超高性能混凝土电杆性能的影响研究

为研究聚丙烯纤维(PP纤维)、耐碱玻璃纤维(BX纤维)、钢纤维(GX纤维)对超高性能混凝土(UHPC)电杆力学性能和耐久性能的影响,在前期掺量优选试验基础上,采用卧式离心工艺成型了规格为φ190×12×M×BY的UHPC电杆,并进行了力学性能和耐久性能试验。结果表明:不同纤维种类对UHPC折压比的影响从高到底依次为:GX纤维、BX纤维、PP纤维;三种纤维均可提高UHPC的耐久性,但效果不显著;三种纤维对UHPC电杆力学性能的影响由高到低依次为:GX纤维、BX纤维、PP纤维;三种纤维UHPC电杆均满足相关标准要求,考虑电杆外观和经济性,可使用PP纤维和BX纤维生产UHPC电杆。

高性能玻璃纤维的进展与开发

风电叶片用增强材料的高强、高耐疲劳性为高性能玻璃纤维的发展带了市场机遇,本文结合国内外高性能玻纤的进展,介绍了高性能玻纤多轴向经编织物、基体树脂、真空灌注(导入)工艺等相关技术的进步。通过与传统玻璃纤维进行对比,总结了高性能玻纤的优势和主要应用领域。

高性能玻纤的持续开发是增强玻纤的创新方向

新能源风电产业的兴起,对增强玻纤提出了高强度、高模量和高耐疲劳的要求。为适应这个新兴市场,满足大型叶片结构设计,国外OCV、PPG、CPIC等公司先后开发了高性能玻纤。面对全球低碳经济的大趋势,玻纤复合材料制品将面临"瘦身"和"重新设计"的创新阶段。高性能玻纤势将成为高性能玻纤复合材料的最佳选择。

玻璃纤维沥青胶浆高低温性能研究

针对玻璃纤维沥青胶浆的高、低温性能,采用美国SHAP研究计划中的动态剪切流变试验(DSR)和弯曲蠕变劲度试验(BBR)来评价玻璃纤维沥青胶浆的高、低温性能,并以此来确定纤维的最佳掺量。结果表明,玻璃纤维可在一定程度上改善沥青胶浆的高温性能,同时对沥青胶浆的低温性能有一定的削弱作用,但在增强沥青胶浆韧性、延缓路面开裂方面具有显著的效果;综合高温性能和低温性能的考虑,认为3%的玻璃纤维掺量是沥青胶浆的最佳掺量。

无机复合材料压力管的开发应用

本文在研究获得高性能玻璃纤维增强氯氧镁复合材料的基础上 ,对无机复合材料压力管的成型工艺、产品性能进行分析研究 ,对比现有的各种材料管 ,得出无机复合材料压力管是目前性能最好、价格最低的新产品 ,可以代替钢管、玻璃钢管和预应力混凝土管 ,其发展前景无限。