高韧性纤维增强水泥基复合材料与老混凝土的界面直剪试验研究

高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)具备很好的延展性和微裂缝宽度控制能力,通过ECC与老混凝土之间的界面直剪试验,研究高韧性复合材料与普通混凝土之间的界面黏结性能,为混凝土工程的维修或加固提供试验数据.试验结果表明:随着龄期的增加,ECC抗压强度与抗折强度逐渐提高;随着砂灰比的增加,ECC黏结试件的界面抗剪强度逐渐提...     

片状石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响

为研究石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响，采用聚氧代乙烯壬基苯基醚(CO-520)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)对石墨烯进行分散，制备了不同石墨烯掺量、不同水灰比下的石墨烯改性水泥胶砂，并借助抗压抗折试验及扫描电子显微(SEM)研究了石墨烯对水泥胶砂力学性能的增强效果及增强机理。结果表明：CO-520分散剂能有效改善石墨烯在水泥胶砂中的分散性；石墨烯的掺入显著增加了水泥胶砂7 d、28 d的抗折和抗压强度；3种水灰比均在掺量为0.07wt%取得最佳值，28 d的抗折和抗压强度分别增加了37.8%、9.4%;石墨烯掺量相同时，水泥胶砂的抗折和抗压强度均随水灰比的上升而下降。这是因为石墨烯片层以多样性形态填充在水泥基材料的孔隙中，从而细化水泥基基体的孔径尺寸，提升了水泥基体间的胶结强度，增强了水泥胶砂材料的力学性能。     

MPS修饰透闪石/尼龙1010复合材料的制备与性能

为提高尼龙1010的力学性能,将天然矿物填料透闪石与其熔融共混制成复合材料。在共混之前,用偶联剂MPS对透闪石表面进行有机化修饰,使其表面由亲水性转成疏水性,以期改善粒子与尼龙基体之间的界面结合强度;热重分析和接触角测试验证了粒子表面MPS的存在。将修饰后的透闪石按不同比例与尼龙1010共混制成复合材料,对该复合材料力学性能的测试表明,与修饰前相比,经过修饰的透闪石能在一定范围内同时提高尼龙1010的拉伸强度和冲击强度。     

添加PVA纤维的水泥稳定碎石混合料抗裂与耐久性能研究

基于7 d无侧限抗压强度、劈裂强度、弯拉强度研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量及长度对水泥稳定碎石力学性能的影响,优化出适宜的纤维掺量和长度;进而通过干缩试验、温缩试验、疲劳试验、冻融循环试验,研究了PVA纤维水泥稳定级配碎石混合料的变形特性和疲劳性能,基于SEM试验揭示了PVA纤维的增强机理。结果表明,掺加PVA纤维显著改善了水泥稳定碎石混合料的抗压强度和弯拉强度,PVA纤维提高了水泥稳定级配碎石的抗疲劳耐久性和抗冻融性能,并能减少干缩变形和温缩变形。在PVA纤维掺量1.1 kg/m~3、纤维长度20 mm时,水泥稳定级配碎石的各项力学性能、变形特性和疲劳性能达到峰值。锚固在水泥稳定级配碎石中的PVA纤维具有协同受力、传递荷载、协调变形的作用,从而有效延缓了破坏裂纹的产生和发展。实体工程跟踪检测结果表明,掺加PVA纤维可以提高水泥稳定碎石基层的抗压强度,阻止半刚性基层产生反射裂缝,并延缓半刚性基层产生疲劳开裂,PVA纤维水泥稳定碎石基层具有推广应用价值。     

抗折剂对水泥混凝土抗裂性能影响研究

针对普通水泥混凝土路面易产生裂缝和断板的问题,研究了抗折剂对水泥混凝土力学性能的改善效果。对比分析了4种不同掺量抗折剂的混凝土与基准混凝土的抗折强度和抗裂性能。发现掺加抗折剂的混凝土的抗折强度和抗裂性能均有不同幅度的提高,在掺量为2.5%的情况下,水泥混凝土的抗折强度和抗裂性能提升效果最佳。抗折剂能有效延缓水泥混凝土路面裂缝和断板的产生,提高水泥混凝土路面的使用性能,降低工程成本。     

超高性能混凝土

正中铁大桥科学研究院超高性能混凝土(UHPC)是一种新型水泥基复合材料,它具有超高的"力学性能"和"耐久性能"。它与国内外同行业相比,具有低收缩、免蒸养的特点。主要特性·超高强抗压强度为100-180MPa,抗折强度为20-40MPa     

硫氧镁水泥混合玻璃纤维后的力学性能实验研究

硫氧镁水泥混合玻璃纤维后力学性能相关影响的实验测量及其抗折性能的有限元分析。本文以室内实验的方式,对硫氧镁水泥混合玻璃纤维后的复合材料体力学性能开展有限元专题分析,测量评定该材料的抗折强度,分析最佳铺设方法与纤维掺量对其抗折强度产生的影响,以为工程应用提供研究参考。     

高吸水性树脂对水泥基复合材料力学性能及体积变形的影响

为探究高吸水性树脂(SAP)对水泥基复合材料力学性能及体积变形的影响,在优选原材料和基准配合比的基础上,设置4种掺量、2种掺入工艺,结合流动度、抗压强度、抗折强度、动弹性模量和干缩率等宏观测试方法进行了详细地研究,并从微观角度探讨了高吸水性树脂的影响机理。研究结果表明:在合理的掺量和掺入工艺下,SAP可以有效改善水泥基复合材料的综合性能。采用干掺工艺且掺量为0.2%时,28d抗压强度和抗折强度分别较基准组提高7.5%和9.4%,工作性能良好;干缩率也随着SAP掺量的增大而减小。微观测试表明,SAP释水可以提高内部湿度,促进水泥水化,其释水形成的孔隙有益于钙矾石的堆积生成,且释水越多堆积现象越显著,说明SAP可以起到很好的内养护的效果,有效提高水泥基复合材料的力学性能和体积稳定性。     

早强型水泥基道路快速修补材料性能研究

针对目前水泥混凝土路面常用快速修补材料存在的局限性,设计复配出一种超早强型水泥基道路快速修补材料,并对其物理力学性能和耐久性能进行测试分析。结果表明,由该材料设计制备的水泥混凝土2h抗折强度、抗压强度和黏结强度分别可达到4.0 MPa、29.8 MPa和2.4 MPa,且后期强度不倒缩,能满足2h开放交通要求;与同强度等级普通水泥混凝土相比,其收缩明显降低且耐磨性良好;此外,基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)微观分析,建立了超早强快速修补材料宏观性能与微观结构之间的联系。     

基于ABAQUS对钢纤维混凝土界面强度分析

钢纤维对混凝土的增强效果与钢纤维-混凝土基体界面过渡区的黏结性能密切相关,因此界面过渡区的力学性能研究在钢纤维混凝土结构设计中一直是重要的研究课题。为了研究钢纤维与混凝土之间界面过渡区的力学性能,应用混凝土损伤塑性模型(CDP模型)和内聚力单元,建立了含有界面的钢纤维混凝土二维模型,得到了黏结应力滑移曲线与计算的黏结应力滑移4段式模型曲线吻合较好,说明了模型的合理性。应用此模型对钢纤维混凝土界面进行了抗剪强度和抗拉强度研究,分析了混凝土基体和界面损伤、破坏过程。结果表明:界面强度对钢纤维混凝土的力学性能影响显著,钢纤维混凝土界面的抗剪强度在1.35f_(tk)左右、抗拉强度在1.07f_(tk)左右,钢纤维和混凝土的黏结效果最好,承载能力最强;随着界面强度的增加,由界面失效逐渐转变为混凝土基体失效;当界面抗剪强度在0.84f_(tk)～1.40f_(tk)之间,钢纤维混凝土主要是界面发生失效,但混凝土基体也有微弱的刚度退化;当界面抗拉强度在0.79f_(tk)～1.07f_(tk)之间,钢纤维混凝土的界面有刚度退化,但主要是混凝土基体发生失效。通过数值分析得到的结果,可为实际工程中钢纤维混凝土的界面黏结优化设计提供参考。     

PVA纤维在ECC材料中分散性的定量评价方法

纤维分散性对于纤维增强水泥基复合材料力学性能具有重要影响,由于聚乙烯醇(PVA)纤维与水泥基体的对比度较低,因此评价PVA纤维增强超高韧性水泥基复合材料(PVA-ECC)中纤维的分散性仍是一大难题.针对这一问题,采用荧光显微镜观测PVA-ECC试件的断面,并用CCD照相机采集荧光图像,然后利用数字图像处理和统计方法对纤维分散性进行研究.试验结果表明:纤维识别的准确性得到提高,计算得到的分散系数合理,可用于纤维分散性的评价,该检测方法具有可行性.     

铁尾矿砂水泥复合土的力学性能研究

为了研究铁尾矿砂水泥复合土的力学性能,通过室内无侧限抗压试验、抗折试验,研究铁尾矿砂水泥复合土的抗压强度、抗折强度随水泥掺量、龄期及铁尾矿砂掺量的变化规律。试验研究表明:铁尾矿砂水泥复合土的抗压强度和抗折强度都随水泥掺量增加而逐渐增加;当水泥掺量超过某一界限值时,增长较缓慢;其抗压强度和抗折强度随龄期的增长而逐渐增加,但后期增长较缓慢;在铁尾矿砂掺量小于25%的条件下,与纯水泥土相比,铁尾矿砂水泥复合土的抗压、抗折强度略有增加。应用Matlab软件拟合出抗压、抗折强度与铁尾矿砂掺量的函数关系。     

严寒地区低收缩水泥混凝土道路修补砂浆的研究

以普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料制备水泥混凝土道路修补砂浆。针对修补砂浆收缩大的弊病,采用固体废弃物硼泥为原料制备微膨胀剂,并辅以消泡剂和PP纤维改善修补材料的收缩性能,同时兼顾修补砂浆的力学性能。试验结果表明:少量自制硼泥微膨胀剂的加入提高了砂浆密实度,从而提高砂浆的抗压强度和降低修补砂浆的收缩率;聚丙烯纤维和消泡剂同样对砂浆不同龄期的收缩率有改善作用。与普通修补砂浆相比,硼泥微膨胀剂、消泡剂和PP纤维降低了修补砂浆在高低温时的变形量,这有利于修补砂浆在严寒地区使用时与基体间的界面黏结耐久性。试验中所制备的修补砂浆抗压强度达到70MPa,抗折强度为16 MPa,收缩率为0.08%,优于《修补砂浆》(JC/T 2381-2016)标准中"普通刚性修补砂浆"的相关要求。     

胶粉不同处理方式对橡胶混凝土路用性能的影响

橡胶混凝土中加入的橡胶粉与集料、水泥结合较差,为提高橡胶混凝土的路用性能,采用中性水、氢氧化钠(NaOH)溶液、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)乳液对橡胶粉表面进行处理,处理中尽量避免橡胶粉中杂质及表面附着物对胶粉与水泥之间粘结力的降低效应。试验结果表明:橡胶的加入降低了混凝土脆性,减轻了自重,有效地减少了裂缝,抗冲击性能、降噪性能显著增加。水处理对胶粉改性作用不明显,抗折强度和劈裂强度有所降低;NaOH溶液或OP-10乳液处理后,橡胶混凝土强度有提高,以抗折和劈裂强度为主。不同处理方式,橡胶混凝土破坏形态也不同。     

废旧橡胶颗粒界面处理及对水泥混凝土路用性能的影响

橡胶颗粒的加入改善了水泥混凝土变形能力差、韧性小等传统缺陷.使其在道路工程中有了更广泛的应用I采用水洗、偶联剂和不同浓度的Na0H溶液对橡胶的表面进行处理,针对平均粒径4 mm和0.3 mm的两种橡胶提出了最佳处理方法;同时研究了不同掺量的橡胶颗粒作为细集料取代部分河砂对水泥混凝土抗压、抗折强度的力学性能的影响和对其破坏时应变大小的影响;试验表明,随着橡胶掺量的增加,混凝土的抗压、抗折强度都呈现下降趋势,其中橡胶颗粒等体积替代70%河砂时.7 d抗压强度和抗折强度都下降约50%.但是混凝土破坏时最大应变提高65%,表现了其优秀的变形能力和韧性.     

不同钢纤维掺量及黏结剂对混凝土性能的影响

为揭示钢纤维掺量对混凝土的抗拉强度、抗折强度等力学性能的影响规律,该文对0.5%、1.0%、1.5%、2.0%共4种不同钢纤维掺量的混凝土开展了基本性能试验。测试了不同钢纤维掺量及黏结剂种类下界面的剪切强度。结果表明:钢纤维混凝土的最佳钢纤维掺量为1.5%,在最佳掺量下,水泥净浆界面剂对界面黏结性能的改善比水泥砂浆界面剂好。     

高反射保水阻热多孔水泥路面的力学及降温特性

为了维持路面的高温稳定性,缓解城市热岛效应,以保水、阻热和光反射等技术为基础,通过理论分析、室内试验等手段,研发出一种新型的高反射保水阻热多孔水泥路面,并对其抗压强度、抗折强度和降温效果进行测试。结果表明:高反射保水阻热水泥混凝土的28、90 d抗压强度可以达到30.4 MPa和42.1 MPa,28、90 d抗折强度分别为4.6 MPa和6.1 MPa;与SMA沥青混合料、普通水泥混凝土、保水水泥混凝土相比,保水阻热水泥混凝土的路表最高温度分别降低11.4℃、5.5℃和4.1℃,路面内部最高温度分别降低10.3℃、6.1℃和4.6℃,具有良好的降温效果。     

水泥混凝土桥桥面板处理工艺试验研究

<正>0引言目前,对于水泥混凝土桥梁,在铺装桥面沥青混凝土之前,都要对桥面板进行界面处理。主要目的是清除混凝土表面强度比较弱的浮浆和异物,以提高桥面铺装与混凝土桥面板之间的粘结效果及整体性;增加混凝土桥面板的粗糙度,改善沥青混凝土铺装与桥面板之间的结合力,提高层间抗剪强度;清除表面浮浆,将混凝土梁在养生过     

常规分散纳米碳酸钙对混凝土性能的影响研究

纳米材料具备促进水泥水化、改善混凝土力学性能及提高混凝土耐久性等潜能,在水泥混凝土中的应用得到广泛关注。将纳米碳酸钙采用常规分散方式掺入普通水泥混凝土中,以期改善混凝土的各项性能,并为纳米碳酸钙在水泥混凝土中的规模化应用提供参考。研究了常规分散方式下不同纳米碳酸钙掺量对水泥混凝土工作性能及力学性能的影响,测试了掺入纳米碳酸钙后各组混凝土的抗冻融循环性能、抗碳化能力及干燥收缩等耐久性指标,并系统分析了纳米碳酸钙的掺入对水泥混凝土工作性、力学性能、耐久性的影响机理。研究结果表明:纳米碳酸钙以常规分散方式加入,在掺量适宜的条件下,可以明显改善水泥混凝土的流动性,提高混凝土的强度,降低混凝土的压折比,增强混凝土的韧性;还会对水泥混凝土的耐久性产生一定的影响,增强了混凝土的抗冻融循环性能和抗碳化能力,但也会导致混凝土的干燥收缩值略有增大。采用常规分散方式向水泥混凝土中掺入纳米碳酸钙,其掺量不宜超过胶凝材料质量的1.0%。若掺量过高,将显著降低水泥混凝土的流动性、力学性能及耐久性。     

凿毛台车在复合式路面界面处治中的应用研究

复合式沥青路面层间粘结效果不佳是其主要病害形式之一。文中依托南渝(南充—重庆)高速公路,采用凿毛台车,对试验路段水泥砼基面进行喷砂打毛和凿毛台车凿毛处理,处理后测试水泥砼基面的露骨率、构造深度及摆式摩擦系数,并用剪切仪、拉拔仪测试复合式路面层间剪切和拉拔强度,最后对两种界面处理方法的经济效益进行对比分析。结果表明,凿毛台车处理的凿毛界面露骨率在85%以上,构造深度为1.17mm,剪切强度为0.8 MPa,拉拔强度为0.54 MPa,均高于喷砂处理界面;摆式摩擦系数不能用于评价水泥砼界面处理效果;凿毛法能有效除去表面浮尘,增加界面粗糙度,增强层间粘结效果,具有较好的打毛效果和经济性能。