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为了研究粉煤灰掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites,简写为PVA-FRCC)抗硫酸钠侵蚀的影响,在长期浸泡和干湿循环两种不同的侵蚀环境下,对若干次试验周期后的试件表观形貌变化、质量变化、体积变化、抗压强度和微观结构进行分析研究.试验结果表明,粉煤灰的掺入一定程度上密实了PVA-FRCC,在不同的侵蚀环境下均使其抗硫酸钠侵蚀性能得到改善,质量分数在50％之内时随着掺量的增加而更加明显.

关键词: 聚乙烯醇纤维 , 水泥基复合材料 , 粉煤灰 , 抗硫酸盐侵蚀

聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料在长期浸泡作用下抗硫酸盐侵蚀性能

刘曙光 , 赵晓明 , 张菊 , 闫长旺

复合材料学报

为了研究纤维和粉煤灰对长期浸泡作用下聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA纤维/水泥复合材料)抗硫酸钠侵蚀的影响,对多次试验周期后的试件表观形貌变化、质量变化、体积变化、抗压强度和微观结构进行分析研究.试验结果表明,纤维的掺入及良好的分散,在水泥基体中形成了良好的网络分布结构,使PVA纤维/水泥复合材料在硫酸钠溶液中的侵蚀速度减缓,但纤维掺量有一个最佳值;粉煤灰的掺入在一定程度上密实了PVA纤维/水泥复合材料,使其抗硫酸钠侵蚀性能得到改善,质量分数在50％之内时随着掺量的增加而更加明显.

关键词: 聚乙烯醇纤维 , 水泥基复合材料 , 抗硫酸盐侵蚀 , 质量变化 , 体积变化 , 强度变化

基于Monte-Carlo法预测氯盐渍土地区混凝土结构的使用寿命

荆磊 , 闫长旺 , 刘曙光 , 张菊 , 段连钧

腐蚀与防护 doi:10.11973/fsyfh-201609012

为预测氯盐渍土地区混凝土结构的使用寿命,采用试验方法与数值模拟方法,统计分析了混凝土保护层中氯离子扩散性特征,采用Monte-Carlo法对Fick第二扩散定律进行数值模拟,评估不同保护层厚度混凝土结构的使用寿命.结果表明:氯离子扩散性特征较好地服从正态分布,保护层厚度对混凝土结构使用寿命有明显的影响,适当增加保护层厚度可使结构使用寿命得到显著提高.

关键词: 普通混凝土 , 氯盐渍土 , Fick第二扩散定律 , Monte-Carlo法 , 使用寿命

西部氯盐渍土介质中混凝土的氯离子扩散性

闫长旺 , 李杰 , 张菊 , 刘曙光

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.02.013

为研究西部氯盐渍土介质中混凝土的氯离子扩散性,采用实验分析、微观扫描、理论预测相结合的方法,分析混凝土中氯离子含量与分布规律、氯离子对流区深度与峰值含量、表层氯离子含量时变规律以及试件表层微观形貌,预测既定混凝土保护层厚度处达到钢筋锈蚀临界氯离子浓度所需时间.研究结果表明,沿扩散深度混凝土中自由氯离子含量与总氯离子含量均呈现出先增长后降低的趋势,二者具有很好的线性关系;存在明显的氯离子含量峰值,随浸泡时间的变化较小;随着浸泡时间的增加,对流区深度逐渐加大,表层氯离子含量逐渐增加,混凝土中Friedel's和Cl元素逐渐增多.理论分析结果显示,氯离子扩散系数随着扩散深度增加而增大,随浸泡时间增加而减小,使用寿命预测结果与工程实际混凝土结构腐蚀情况吻合较好,预测模型可用于西部氯盐渍土介质中混凝土结构使用寿命预测与分析.

关键词: 普通混凝土 , 自由氯离子 , 微观扫描 , 扩散系数 , 使用寿命

高钙粉煤灰PVA-ECC拉伸性能试验研究

刘曙光 , 张栋翔 , 闫长旺 , 邓轶涵

硅酸盐通报

目前配制PVA-ECC(PolyvinyJ Alcohol-Engineered Cementitious Composite)采用的粉煤灰主要是低钙粉煤灰,为进一步提高高钙粉煤灰的利用效率,采用当地Ⅰ级高钙粉煤灰配制出拉伸应变稳定达到3％的PVA-ECC,为实际工程应用提供更多的材料选择.从配合比设计开始,研究了粉煤灰掺量、水胶比以及试件形式对PVA-ECC直接拉伸性能以及裂缝模式的影响.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,新拌PVA-ECC的流动性增大,立方体试块的抗压强度越小,拉伸开裂强度、极限抗拉强度降低,拉伸应变增大,试件断裂面不平,纤维拔出长度增长;随着水胶比的增大,拉伸开裂强度、极限抗拉强度降低,裂缝模式由横向等宽度变为轴线处细密边缘处较宽;哑铃型试件标距范围内的最大等应力区更有利于应变硬化的实现.

关键词: PVA-ECC , 直接拉伸 , 高钙粉煤灰 , 裂缝模式 , 应变硬化