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纤维混凝土作为高性能混凝土材料之一,是以水泥浆、砂浆或混凝土为基体,以非连续的短纤维或连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料的总称,通常简称“纤维混凝土”。现用混凝土增强纤维有PP、PAN、PET、PVA、PA、Kevlar、碳纤维等,聚甲醛(POM)纤维作为近年开发的一种高强、高模纤维,具有优异的耐碱腐蚀性能和在复合基体中优异的分散性。将POM纤维应用到混凝土基体中,其高强高模性能能提高混凝土的强度,优异的耐碱性能能抵抗混凝土中较强的碱性,其优异的分散性使其在混凝土拌合过程中均匀分散,且POM纤维表面具有的弱极性使其与混凝土基体具有较好的界面结合作用。
本文进行的主要工作及取得的重要成果有:
采用酸、碱、电晕和偶联剂对聚甲醛(POM)纤维进行表面处理,研究不同表面处理方式对POM纤维强度、表面活性和表面形貌的影响,结果表明POM纤维具有优异的耐碱腐蚀性能,酸碱、电晕和偶联剂KH-570自由基接枝未能使POM纤维表面活化。在配制的分散液甲基纤维素溶液和乙醇-乙二醇溶液中,POM、PP和PET三种纤维中POM纤维在分散液中的分散性最好。
采用单丝拔出法研究了POM纤维与水泥基体的界面结合性能,主要考查POM纤维埋入水泥基体长度、样品养护龄期和水灰比等因素对POM纤维/水泥界面结合力的影响,结果表明随着POM纤维在水泥中埋入长度的增加,POM纤维与水泥的结合力起初随着增加,当POM纤维在水泥中埋入长度在6.9-9mm范围内时,结合力保持不变,当埋入长度在9mm以上时结合力再次随着POM纤维埋入长度的增加而增加。随着样品养护龄期的延长和水灰比的增加,POM纤维与水泥的结合力均逐渐下降。在拔出纤维表面形貌分析中,发现经过表面处理后的POM纤维与水泥的结合情况比未处理的POM纤维与水泥的结合情况要好,其中先经过电晕处理后进行偶联剂接枝反应的POM纤维与水泥结合情况最好。
另研究了不同长度和不同掺量的POM纤维和PP纤维增强的混凝土的有关力学性能,主要表征了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗渗性能、抗裂性能及POM纤维在混凝土中的分布及与水泥的结合情况。结果表明,掺入纤维后的混凝土抗压强度下降,抗裂和抗折性能提高。
本文进行的主要工作及取得的重要成果有:
采用酸、碱、电晕和偶联剂对聚甲醛(POM)纤维进行表面处理,研究不同表面处理方式对POM纤维强度、表面活性和表面形貌的影响,结果表明POM纤维具有优异的耐碱腐蚀性能,酸碱、电晕和偶联剂KH-570自由基接枝未能使POM纤维表面活化。在配制的分散液甲基纤维素溶液和乙醇-乙二醇溶液中,POM、PP和PET三种纤维中POM纤维在分散液中的分散性最好。
采用单丝拔出法研究了POM纤维与水泥基体的界面结合性能,主要考查POM纤维埋入水泥基体长度、样品养护龄期和水灰比等因素对POM纤维/水泥界面结合力的影响,结果表明随着POM纤维在水泥中埋入长度的增加,POM纤维与水泥的结合力起初随着增加,当POM纤维在水泥中埋入长度在6.9-9mm范围内时,结合力保持不变,当埋入长度在9mm以上时结合力再次随着POM纤维埋入长度的增加而增加。随着样品养护龄期的延长和水灰比的增加,POM纤维与水泥的结合力均逐渐下降。在拔出纤维表面形貌分析中,发现经过表面处理后的POM纤维与水泥的结合情况比未处理的POM纤维与水泥的结合情况要好,其中先经过电晕处理后进行偶联剂接枝反应的POM纤维与水泥结合情况最好。
另研究了不同长度和不同掺量的POM纤维和PP纤维增强的混凝土的有关力学性能,主要表征了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗渗性能、抗裂性能及POM纤维在混凝土中的分布及与水泥的结合情况。结果表明,掺入纤维后的混凝土抗压强度下降,抗裂和抗折性能提高。