高性能纤维增强水泥基复合材料的研究
PVA纤维混凝土的应用研究现状
PVA 纤维混凝土的应用研究现状引言混凝土属于脆性材料，其韧性较差。
而纤维抗拉强度较高，两者复合使用可以克服混凝土抗拉强度较低和脆性的缺点。
目前，应用到水泥混凝土内的纤维种类比较多，常用的包括碳纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、钢纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇纤维(PVA)等。
其中PVA 纤维增强水泥基材料是目前热门课题之一。
近年来，超高韧性水泥基复合材料是比较热门的一种新型建筑材料，其实质上是通过在混凝土中加入2%的聚乙烯醇短纤维制备出一种高性能纤维增强水泥基复合材料。
这种纤维增强混凝土在受到轴向拉伸和弯曲荷载作用下会呈现出显著的应变硬化特征，并且当受力开裂后，其承载力会经历一个类似于钢筋的假应变硬化阶段，而不会像钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土那样当遭受达到极限承载力的荷载作用时会突然降低。
1 PVA 的性能特点与其他种类的纤维相比，PVA 纤维具有以下几点优势：①高抗拉强度和高弹性模量;②与矿物掺合料的相容性较好;③高亲水性，能够较好地均匀分布在水泥浆体中;④与水泥基材料的界面结合较好;⑤高耐酸碱性;⑥直径适中，可达到39 mu;m;⑦环保，无毒无害。
几种常用纤维的性能参数见表1。
由表1 可以看出，钢纤维弹性模量较高，制作工艺较复杂，生产的钢纤维直径较大，不利于普遍应用。
聚丙烯纤维的弹性模量太低，碳纤维的弹性模量较高，其极限延伸率较小，且不能弯曲。
整体上看，聚乙烯纤维性能上与PVA 接近，但是聚乙烯纤维价格较高，不适合大量应用。
2 PVA 纤维增强混凝土的力学性能钱桂枫等人研究发现，PVA 纤维的最佳掺量是0.08%～0.1%，体积掺量在此范围内可以有效改善混凝土抗折强度，且PVA 纤维的长径比越小，强度提高效果越显著。
Fukuyama 等人对PVA 纤维增强混凝土构件进行了拉mdash;压循环荷载试验，结果发现当PVA 纤维掺量为1.5%时，构件的应变可以达1.5%，试件韧性较好，且裂缝宽度小于0.2 mm。
聚丙烯纤维增强水泥基材料性能技术应用及研究的现状
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料机 理 ” 复合 力学 理 论 是基 于 线 弹 性 、 质顺 向配 置 连 续 纤 ． 匀
强度的不断提 高 ． 固有的弱点［ 其 Ｌ
抗拉 、 弯 、 冲击 、 抗 抗 抗
维 的复 合 材 料 而 提 出 的 。出 发点 是复 合 材 料 构成 的混 合 原理 。
用 纤 维 增强 混凝 土看 作 是纤 维 强 化 体 系 。 同时 针 对 实 际 纤 维 三 维 不 定 向 的特 征 ． 要 考 虑 方 向有 效 系 数 、 面 粘 结 系数 、 还 界 纤 维长 度 有 效 系 数 等 因 素 。 纤 维 间 距 理 论 ：９ ３ ．．．ｏ ａ ｉ ＪＢＢ ｓｏ 提 出 １ ６ 年 ＪＰＲ ｍｕ ｌ和 ．．ａｔｎ ｄ “ 维 间 距 理 论 ”］ 理 论 的基 本 思路 是水 泥 基 材 料 内部 存 在 纤 １该 ５ ． 不 同尺 度和 形状 的孔 缝 缺 陷和 微 裂 纹 ． 当施 加 外 力时 。 这 些 在 部位产生应力集 中 ． 引起 裂 缝 扩 展 。 致 结 构 破 坏 ， 纤 维 达 导 而
到 一定 的 间 距 后 ． 缝 通 过 纤 维 将 荷 载 传 递 给 上 下 表面 。 此 裂 因
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超高性能混凝土在桥面铺装工程中的应用
超高性能混凝土在桥面铺装工程中的应用摘要：超高性能混凝土（UHPC）是一种纤维增强水泥基复合材料，力学性能和耐久性能优异。
随着研究的深入，UHPC在工程中的应用日益增多，在桥面铺装工程中的应用是研究的热点之一。
综述了UHPC的发展和应用，调研了多种工况下UHPC铺装的实例。
结果表明：UHPC在桥面铺装工程中提高了桥面结构的抗疲劳、抗裂性能，减轻了结构自重，降低了碳排放；因其良好的耐磨性、抗渗透与抗腐蚀性能，大大减少了桥面修补次数，提高了经济效益。
因此，UHPC在桥面铺装工程中具有良好的应用前景。
关键词：超高性能混凝土；桥面铺装；力学性能；应用中图分类号：U441 发展历程超高性能混凝土最早面世是丹麦Hans Henrik Bache在1979年申请的一篇相关专利，从此之后丹麦开始了相关研究。
当时将这种新型混凝土材料称之为CRC（Compact Reinforced Composite密实增强复合材料）或Ny Beton（新型混凝土）[1]。
上世纪九十年代，法国成为了超高性能混凝土研究最活跃的国家。
法国多方力量一起参与研究“活性粉末混凝土”（Reactive Powder Concrete，简称RPC）并发表了一系列相关论文和专利促进了UHPC或RPC在全世界范围的推广。
UHPC（超高性能混凝土）名称是由法国学者在1994年提议的，由于能更好表达这中混凝土材料的优越性能，逐步被广泛接受和采用。
超高性能混凝土在桥梁结构中的应用主要用于主梁结构、桥面结构和桥梁接缝。
桥面结构常用于桥面铺装层和桥面板。
UHPC作为桥面铺装材料，具有广泛的应用价值。
瑞士洛桑理工大学Oesterlee[2]提出使用钢筋UHPC层修补加固破损的桥面，UHPC层能够提高桥梁强度、刚度、抗裂、防水和保护普通混凝土，大幅延长结构使用寿命。
2004年，该桥面铺装结构首次应用在瑞士的一个桥梁修补工程中[3]。
国内湖南大学邵旭东团队[4]在2010年首次提出了UHPC铺装层和正交异性钢桥面板组成的钢-UHPC铺装结构。
PVA纤维水泥基材料力学性能及耐久性研究综述
博 ，赖家林
（ 郑州 大学 水利 与环 境学 院 ，河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ） 要 ：Ｐ Ｖ Ａ 纤 维水 泥 基 材料 作 为一 种 高性 能 混凝 土 建 筑材 料 ，由于 具有 良好 的力 学性 能 和耐 久性 能 ，在 工 程领 域受 到 了越 来 越 多 的关注 和 使 用 。为 了深 入 的 了解 Ｐ ＶＡ 纤 维 水泥 基 复合 材料 的特 性及 更 好的 应用 于实 际 工程 ，科 学工 作者 对Ｐ Ｖ Ａ 纤 维 水泥 基复 合材 料 的力学 性 能和耐 久性 进行 了一 系列 的研 究 ，本 文系 统介 绍 了 国内外对 于 Ｐ Ｖ Ａ 纤 维水泥 基 复合材 料 力学性 能 和耐 久性 研究 的情 况 。
为了深入的了解pva纤维水泥基复合材料的特性及更好的应用于实际工程科学工作者对pva纤维水泥基复合材料的力学性能和耐久性进行了一系列的研究本文系统介绍了国内外对于pva纤维水泥基复合材料力学性能和耐久性研究的情况
工 程 建筑
Ｐ Ｖ Ａ 纤维水 泥基材料力学性能及耐久性研究综述
黄东升 ，高继祥 ，代 小兵 ，李
关键 词 ：Ｐ Ｖ Ａ 纤 维 ；水泥 基 材料 ；力 学性 能 ；耐久 性
０弓 ｌ 售
在水 泥基体 中加入纤维 是提高混凝 土的韧性 、耐 冲击及 耐收缩 断裂性的有效途径 。合成纤维混凝土的研究及应用开始于２ Ｏ 世纪６ Ｏ 年 代 ，７ ｏ 年代获得 了较大发展 。由于合 成纤维能有效地控制 水泥砂浆及 混凝土的非结构裂缝 ， ８ ｏ 年代 已被大规模地应用于新建工程和修补工 程 。传统纤维水 泥基复合材料抵抗拉应 变的能力普遍不高 ，近年来为 改变这种脆性的研究取得 了一些成果 ，大都集 中在纤维掺量方面。虽 然这样做可以增加材料 的断裂韧性 ，但增加 了成本 ，而且给施工带来 了不便 。近年来随着研究 的进步 ，一种高强度 、高弹模的聚乙烯醇纤 维成为比较理想的替代品。 １ Ｐ Ｖ Ａ 纤维水泥基材 料力学性 能 聚乙烯醇（ Ｐ Ｖ Ａ） 纤维是一种具有高抗拉 、高弹模 ，亲水性好 ，特 别是与波特兰水泥有 良好的相容性等特点的新型纤维． 薛会青等利用实 验验证Ｐ Ｖ Ａ 纤维增强水泥基复合材料的单轴拉伸性能和弯 曲韧性。试 验结果表 明：Ｐ Ｖ Ａ 纤维具有 良好的阻裂增韧效用 ，能够显著提高水泥 基复合材料的抗 裂性能和变形能力；Ｐ Ｖ Ａ纤维可明显改善混凝土弯曲 韧性 ，且Ｐ Ｖ Ａ纤维混凝土的弯曲韧性指数明显高 于聚丙烯（ Ｐ Ｐ ） 纤维混
水泥基复合材料
纤维增强水泥基复合材料综述学号：079024444 姓名：王柳班级：无机072水泥基复合材料概述：最早的、最常见的水泥基复合材料其实就是我们所熟悉的混凝土。
自八十年代美国将混凝土定义为水泥基复合材料以来，这个称法已逐渐地被各国学者认同。
该定义赋予了水泥更多科技内涵，也为水泥研究提供了新的方法，将复合材料的研究方法引入水泥领域，将大大推动水泥科学的发展。
复合材料是指由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料，一般由基体组元与增强体或功能组元所组成。
混凝土其实就是采用复合材料中的颗粒增强手段来提高性能。
混凝土中的水泥将砂、石等增强体胶结在一起，这就大大提高了单个材料的性能，这也是复合材料的优势！但是单纯的将沙石等颗粒材料胶结在一起形成的混凝土抗压但是不抗拉，其抗拉强度较低，韧性较差。
所以后来人们才混凝土中加入钢筋，钢筋混凝土类似我们在复合材料中所学的纤维增强，只不过钢筋比较粗还不能称作纤维，钢筋在混凝土中钢筋主要承受拉应力，这样混凝土的抗拉强度就得到了很大的提高，于是就出现了钢筋混凝土，我们现在大量运用的我其实就是这种！纤维增强水泥基复合材料的组成：一、水泥水泥在纤维增强水泥基复合材料中是一种胶结材料，与水拌合形成水泥浆，以其很高的粘结力将砂、石和钢纤维胶结成一整体。
目前，在纤维增强水泥基复合材料中常用的水泥强度主要为等级为32.5和42.5的普通硅酸盐水泥。
二、砂砂又称细骨料，用于填充碎石或砾石等粗骨料的空隙，并共同组成纤维增强水泥基复合材料的骨架。
砂的粗细程度用砂的细度模数表示用细度模数大的砂，即粗砂进行拌制容易产生离析和泌水现象。
用细度模数小的砂，即细砂进行拌制，则水泥用量较大!需要较多的水泥浆包裹在砂的表面。
因此，砂的细度模数应适中。
三、石又称粗骨料，是组成纤维增强水泥基复合材料的骨架材料，通常为碎石。
纤维增强水泥基复合材料的粗骨料的粒径不宜大于20mm,若骨料粒径过大,将削弱纤维的增强作用，且纤维集中于大骨料周围，不便于纤维的分散。
纤维增强复合材料的断裂性能研究
纤维增强复合材料的断裂性能研究纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Composites，FRC）是一种具有广泛应用前景的新型材料。
随着科学技术的不断进步和人们对高性能材料需求的增加，FRC 的研究与应用也日益受到重视。
本文将就FRC的断裂性能进行深入研究。
FRC是由纤维增强体和基体构成的。
在FRC中，纤维起到增强的作用，而基体则起到连接纤维的作用。
常见的纤维有碳纤维、玻璃纤维、聚酯纤维等，常见的基体有树脂基体、金属基体等。
纤维与基体之间存在着很强的相互作用，使FRC具有优异的力学性能。
断裂是FRC研究中一个重要的性能指标，能够反映FRC的强度和韧性。
FRC的断裂性能主要包括断裂强度和断裂韧性两个方面。
断裂强度是指FRC在断裂前的抗拉、抗压等能力。
断裂韧性则是指FRC在断裂前的吸能能力。
这两个指标是评价FRC材料性能优劣的重要标准。
FRC的断裂性能与其内部结构有着密切的关系。
纤维增强体中的纤维有着不同的分布，包括单向、双向和多向等。
这种分布会影响到FRC的力学性能和断裂性能。
例如，在同等纤维体积分数下，纤维的分布越均匀，FRC的强度越高。
另外，纤维与基体的粘结情况也会对FRC的断裂性能产生重要影响。
优秀的粘结能够提高FRC的断裂强度和断裂韧性。
除了内部结构，外界条件也会对FRC的断裂性能产生影响。
例如，环境温度、湿度以及加载速率等因素都会影响FRC的断裂性能。
研究人员通过实验和模拟来探究这些因素对FRC断裂性能的具体影响，并提出改进措施。
例如，采用先进的纤维预处理技术，包括表面改性和填充剂注入等，可以增加纤维与基体之间的粘结强度，提高FRC的断裂韧性。
此外，纤维增强复合材料的断裂性能研究也在推动着材料制备和生产工艺的发展。
以碳纤维为例，其断裂强度远高于金属材料，且具有优异的热稳定性和低密度等优点。
这使得FRC在航空航天、汽车、体育器材等领域得到广泛应用。
同时，纤维增强复合材料的制备与生产也成为纤维增强复合材料的发展瓶颈。
纤维增强复合材料层合板分层扩展行为研究进展
纤维增强复合材料层合板分层扩展行为研究进展一、本文概述纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Composite，简称FRC）层合板作为一种先进的轻量化材料，因其具有优异的力学性能、良好的抗疲劳性、高比强度和高比模量等优点，在航空航天、汽车制造、船舶工业以及土木工程等领域得到了广泛的应用。
然而，复合材料层合板在使用过程中常常面临分层损伤（delamination）的问题，这种损伤形式会严重影响其结构完整性和承载能力，甚至可能导致灾难性的后果。
因此，对纤维增强复合材料层合板分层扩展行为的研究具有重要的理论价值和工程意义。
本文旨在全面综述纤维增强复合材料层合板分层扩展行为的研究进展，包括分层损伤的机理、影响因素、检测方法以及防护措施等方面。
通过对国内外相关文献的梳理和评价，本文旨在揭示当前研究的热点和难点，分析存在的问题和不足，并展望未来的研究方向。
通过本文的综述，期望能为相关领域的研究人员提供有益的参考和启示，推动纤维增强复合材料层合板分层扩展行为研究的深入发展。
二、纤维增强复合材料层合板的基本结构与性能纤维增强复合材料层合板（Fiber Reinforced CompositeLaminates）是一种由多层不同方向、不同性质的单层复合材料叠加而成的结构材料。
这种材料因其优异的力学性能，如高强度、高模量、良好的抗疲劳性能以及优良的抗腐蚀性能，在航空航天、汽车制造、船舶工程、土木工程等领域得到了广泛的应用。
在基本结构上，纤维增强复合材料层合板主要由基体材料和增强纤维两部分组成。
基体材料通常为热固性或热塑性树脂，起到粘结和固定增强纤维的作用。
增强纤维则主要由高性能纤维如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等构成，这些纤维以其高强度、高模量特性赋予了层合板良好的力学性能。
纤维增强复合材料层合板的性能特点主要体现在以下几个方面：其具有较高的比强度和比模量，即单位质量所能承受的力量和抵抗变形的能力，这使得它在轻量化设计方面具有显著优势。
PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料抗压性能试验研究
PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料抗压性能试验研究
刘文林;徐奥强;韩建平
【期刊名称】《黑龙江工业学院学报（综合版）》
【年(卷),期】2024(24)3
【摘要】为实现纤维增强水泥基复合材料(ECC)受荷开裂过程中裂缝的全过程控制,提高其压缩变形性能,在传统ECC中掺加钢纤维,制备PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料(HyFRCCs)。
以PVA纤维掺量、钢纤维掺量及钢纤维长径比为变量,设计制作22组不同配合比HyFRCCs试件。
通过轴心受压试验研究HyFRCCs单轴受压力学特性,分析纤维掺量、种类及几何特征对HyFRCCs抗压性能的影响。
结果表明:PVA纤维掺量、钢纤维掺量及钢纤维长径比对HyFRCCs轴心抗压强度影响较小,纤维混杂能够显著提高材料峰值应变和峰值后延性,HyFRCCs的裂缝控制能力和压缩变形能力得到显著改善。
【总页数】8页(P121-128)
【作者】刘文林;徐奥强;韩建平
【作者单位】合肥大学城市建设与交通学院;兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室;兰州理工大学防震减灾研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
【相关文献】
1.SMAF/PVA混杂纤维增强水泥基复合材料梁自复位与耗能性能试验研究
2.钢-PVA混杂纤维增强工程水泥基复合材料弯曲性能研究
3.钢-PVA混杂纤维水泥基复合材料抗压力学性能及经济性研究
4.配筋PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料梁柱边节点抗震性能试验研究
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