2024, 27(5):400-407.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2024.05.003
摘要:为了提高聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料的力学性能,将氧化石墨烯(GO)引入PVA纤维增强水泥基材料中,探究GO掺量在0%~0.05%范围内对材料单轴拉伸性能的影响.结果表明:掺入适量的GO能够有效提高材料的单轴拉伸性能,当GO掺量为0.01%时,28 d时材料的初裂拉伸强度、极限拉伸强度和极限拉伸应变均达到最大值,与未掺GO的对照组相比分别提高了26.97%、31.28%、23.25%;适量的GO可以优化孔隙结构,减少材料内部缺陷,促进水化产物的生成,使微观结构致密化,增强纤维和基体间的界面结合力,从而改善PVA纤维增强水泥基材料的宏观性能.
2023, 26(7):809-815.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.07.014
摘要:为研究聚乙烯醇(PVA)纤维和碳纳米管(CNTs)对混凝土力学性能的影响,制备了不同PVA纤维和CNTs掺量的混凝土试件来进行抗压、劈裂抗拉以及抗折试验,并通过数字图像相关(DIC)技术对试件在抗折试验下的裂缝扩展进行了全过程监测.结果表明:当PVA纤维体积分数和CNTs质量分数均为0.15%时,混凝土试件的力学性能最优;DIC应变云图直观展示了混凝土试件在抗折试验过程中的裂缝扩展,可以对裂缝的位置以及发育方向进行准确地判别;PVA纤维和CNTs通过桥接作用延缓了水泥基体中微裂缝的发展,改善了混凝土的微观结构,表现出正混杂效应.
2022, 25(2):150-157.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.02.006
摘要:基于聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)试件的收缩试验,研究了纤维体积分数、水胶比、砂胶比对PVA-FRCC自生收缩性能的影响.结果表明:PVA纤维的掺入减小了水泥基材料的自生收缩,但效果有限;低水胶比/低砂胶比(LW/LS)组试件的自生收缩明显大于高水胶比/高砂胶比(HW/HS)组试件;水胶比在小范围内变化时,PVA-FRCC自生收缩随水胶比增大而增大,随砂胶比增大而降低;HW/HS组试件自生收缩占比(εa/εt)随龄期的增加而增大,LW/LS组试件εa/εt随龄期的增加先增大后降低;解除密封后,HW/HS组PVA-FRCC试件的总收缩仍有较大增长,LW/LS组试件则增长较少.
2021, 24(1):14-21.DOI: 103969/j.issn.1007 9629202101003
摘要:基于混凝土断裂力学与细观力学理论,同时考虑钢纤维(SF)/聚乙烯醇(PVA)混杂纤维对应变硬化水泥基复合材料(SHCC)弯曲性能的影响,提出了一种适用于SF/PVA纤维混杂SHCC(SFPVA/SHCC)弯曲性能的预测方法.开展了SFPVA/SHCC弯曲性能试验,分析了纤维种类和掺量对SHCC抗弯强度、极限弯曲挠度及弯曲荷载挠度曲线的影响.结果表明所提出的弯曲性能计算方法可以较好地预测SFPVA/SHCC的抗弯强度和极限弯曲挠度.
2020, 23(3):513-520.DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2020.03.005
摘要:用杆径为50mm的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验研究了不同聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数和不同基体强度的高延性纤维增强水泥基复合材料(PVAECC)在3种应变率下的动态压缩性能.结果表明:PVA纤维可有效改善PVAECC试件的冲击破坏程度,且体积分数越大,试件冲击破坏时的整体性越好;PVAECC的动态峰值应力、峰值应变和韧性均随应变率增加而明显提高,表现出较强的应变率效应;PVA纤维体积分数对PVAECC动态压缩性能影响明显,尤其对PVAECC峰后韧性的影响最为显著,但对PVAECC抗压强度应变率敏感性的影响较小;较高基体强度PVAECC具有较大的动态峰值应力,但动态峰值应变提高不明显,且其峰后韧性明显降低,不同基体强度对PVAECC抗压强度应变率敏感性的影响也不太显著.
2020, 23(4):823-831.DOI: 103969/j.issn.1007 9629202004013
摘要:基于7组聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVAECC)试件的轴心受压徐变试验,研究了不同纤维掺量和加荷龄期条件下PVAECC的徐变性能.结果表明:在试验掺量范围内,纤维掺量越大,PVAECC的徐变能力越大;PVAECC的徐变随加荷龄期的延长而降低,晚龄期加载试件的徐变小于早龄期加载试件.结合已有混凝土徐变计算模型和本文试验结果,提出了估算PVAECC徐变的2种模型,其计算值与试验值吻合较好.
2020, 23(6):1289-1296.DOI: 103969/j.issn.1007 9629202006005
摘要:通过10组不同配合比的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVAFRCC)试件的收缩试验,研究了纤维体积分数、水胶比、砂胶比及不同养护环境下PVAFRCC试件的收缩性能.结果表明:PVA纤维的掺入减小了基材的收缩,但效果有限;PVAFRCC试件的收缩随水胶比的减小、砂胶比的增大及周围介质相对湿度的升高而减小.另外,根据试验结果并结合现有混凝土材料收缩计算模型,提出了PVAFRCC收缩估算模型,比较后发现,估算模型的计算值与试验值具有较高的吻合度.
2019, 22(3):356-362.DOI: 103969/j.issn.1007 9629201903005
摘要:采用相对渗透系数法和劈裂抗拉法,开展了聚乙烯醇纤维增强混凝土(PVAECC)与既有普通混凝土黏结面抗渗及劈裂抗拉试验,分析界面处理方式、界面剂种类和养护时间对黏结面抗渗性能及劈裂极限力的影响.结果表明:随着界面粗糙度的增加,黏结面渗透系数减小,劈裂极限力增大,抗渗性能和黏结性能得以提高;不同界面剂中,采用膨胀水泥浆处理的黏结面抗渗性能最好,而采用环氧树脂界面剂处理的黏结面劈裂极限力最大;养护时间从14d增加到28d时,刷毛平界面膨胀水泥浆(SP)复合试件的渗透系数下降了752%,劈裂极限力增大350%;PVAECC与既有普通混凝土黏结面的渗透系数与渗水后的劈裂极限力呈线性关系,且前者随后者的增大而减小.
2019, 22(6):839-845.DOI: 103969/j.issn.1007 9629201906001
摘要:针对水泥砂浆塑性收缩开裂的问题,基于平板法和八字模法,分别对不同水灰比和灰砂比的水泥砂浆,改变其环境参数与聚乙烯醇(PVA)纤维参数,测试其塑性抗拉强度、塑性毛细管收缩应力及失水蒸发速率,通过在室内建立的水泥砂浆塑性收缩开裂本构方程,对水泥砂浆塑性收缩开裂预警机制的建立进行了探索.结果表明:室内建立的基准水泥砂浆抗裂指数基于失水蒸发速率的一元本构方程及掺纤维水泥砂浆的三元本构方程可有效预测室外环境下水泥砂浆的塑性收缩开裂,由此初步建立了水泥砂浆塑性收缩开裂预警机制.
2017, 20(1):112-117.DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2017.01.020
摘要:为探索纤维对水泥砂浆拌和物工作性能的影响,采用流变仪、微型坍落度筒和V型漏斗研究了不同水灰比和纤维掺量(体积分数)下,聚乙烯醇(PVA)纤维及钢纤维增强水泥砂浆拌和物的流变性和流动性能.结果表明:2种纤维增强水泥砂浆拌和物的屈服应力和塑性黏度均随着水灰比的增大而减小,而流动扩展度和流动速率均随着水灰比的增大而增大;PVA纤维掺量为0.25%时,对拌和物工作性能的影响较小;钢纤维掺量小于0.75%时,能够促进纤维增强水泥砂浆拌和物流动;钢纤维掺量继续增加至1.00%时,拌和物的流动性则明显降低.纤维增强水泥砂浆拌和物的流动扩展度与屈服应力、流动速率与塑性黏度均呈负指数关系,相关系数分别为0.808和0.730.