牛恒茂
,
武文红
,
李仙兰
,
张汉军
,
李继军
,
吴俊臣
,
代洪伟
硅酸盐通报
纳米压痕测试结果是材料微观力学性能本质属性的体现.本文简述了水泥基材料中应用纳米压痕技术的测试要求,揭示了水化浆体中各物相的微观结构与力学性能,尤其对水化硅酸钙(C-S-H)凝胶在纳米尺度的结构特征与力学性能进行了重点分析.同时利用纳米压痕在界面区微结构特征测试方面的优势,介绍了不同组分水泥基材料界面区的微观力学性能差异.另外概述了水泥基材料中加入矿物细掺料、纳米材料后C-S-H的变化规律,这为后续纳米压痕在水泥基材料微观力学性能研究、宏观性能优化等方面提供参考和依据.
关键词:
纳米压痕
,
多相
,
水化硅酸钙凝胶
,
界面
,
纳米材料
王磊
,
牛恒茂
,
李仙兰
,
郭向阳
,
王红霞
硅酸盐通报
对加入超强吸水性能SAP颗粒形成的聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料,通过楔劈拉伸试验研究了材料的断裂韧度,三点弯曲试验研究了材料的弯曲性能,同时基于微观力学机理分析了断裂韧度对PVA纤维水泥基材料延性的影响.断裂试验结果表明:水泥基体断裂韧度随SAP颗粒掺量增大而减小;弯曲试验结果表明:开裂强度与弯曲强度随SAP颗粒掺量增大而降低,但弯曲韧度随SAP颗粒掺量增大而提高;依据能量准则与强度准则发现:掺入SAP颗粒后的PVA纤维水泥基材料的延性提高与高的E值与S值相关.
关键词:
PVA纤维
,
水泥基材料
,
断裂韧度
,
弯曲性能
,
微观力学机理
牛恒茂
,
武文红
,
邢永明
,
赵燕茹
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141031.002
对3种不同水灰比(0.2,0.4,0.65)形成的聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料,通过三点弯曲试验,结合表观裂缝形状和裂缝处PVA纤维形态,研究了水灰比对材料弯曲性能的影响;通过对断裂面处纤维表面、纤维嵌入端和纤维拉断或拔出端的SEM影像分析,从微观层面研究了水灰比对PVA纤维-基体界面显微结构的影响.弯曲试验结果表明:随着水灰比增加,跨中部位裂缝数量明显增加,裂缝处拔出的纤维数量增多而拉断的数量减少,材料的弯曲韧度和开裂强度到弯曲强度的增强幅度提高.界面显微结构表明:随着水灰比增加,基体结构由致密变疏松,界面粘结力减弱,桥接裂缝的PVA纤维状态由瞬间猝断转变为滑动拔出且表面有轻微刮削,纤维对材料增强增韧的效率显著提高.
关键词:
PVA纤维水泥基复合材料
,
水灰比
,
裂缝
,
纤维增强
,
纤维增韧
,
界面显微结构
武文红
,
牛恒茂
,
赵燕茹
,
邢永明
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.06.028
聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料的弯曲性能与纤维在水泥基体内的分布和取向分布相关.采用抛光断面后涂荧光粉的显微成像法,基于图像处理程序对PVA纤维在水泥基材料中的分布和取向分布进行量化测定,对不同基体结构特征影响纤维分布的机理进行了讨论.结合弯曲试验结果,研究了纤维分布和取向分布对材料弯曲性能的影响.纤维分布测定结果表明,均匀的基体结构特征利于纤维的分布,同时对于材料组分和加工制作过程完全相同的试件,纤维分布系数越大,试件的弯曲强度与韧性越大;纤维取向分布测定结果表明,乱向分布的纤维当其长度方向与抛光断面方向的角度接近90°分布概率越大,试件的弯曲韧性也越大.
关键词:
PVA纤维水泥基复合材料
,
荧光显微成像法
,
纤维分布
,
纤维取向分布
,
弯曲性能
牛恒茂
,
郭海青
,
武文红
,
李文静
,
李继军
硅酸盐通报
纤维增强水泥基设计复合材料( ECC)具有高延性特征，而成型过程影响纤维在水泥基体内分布状态，进而影响ECC获得高延性性能的稳定性。本文综述了ECC搅拌过程和拌合状态下的流变性能对纤维分布的影响，重点分析了塑性黏度和屈服应力对纤维分布及力学性能的影响。结果表明：后加纤维的搅拌过程是ECC成型过程中纤维分布的最优方式；良好的塑性黏度是保证纤维均匀分布的关键，屈服应力影响纤维分布及取向分布；综合调整ECC的流变性可以保证纤维均匀分布，使硬化后ECC获得稳定的高延性。
关键词:
水泥基材料
,
搅拌过程
,
纤维分布
,
塑性黏度
,
屈服应力
牛恒茂
,
武文红
,
米力
硅酸盐通报
对配合比和加工制作过程完全相同聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料,通过采用一种对试件断面抛光,涂荧光粉的显微成像法对PVA纤维在水泥基材料中的分布状况进行量化测定;通过3点弯曲试验并结合测定结果研究了纤维分布对材料弯曲性能的影响.纤维测定结果表明:荧光显微成像法在划分网格适当的条件下可以准确的量化测定PVA纤维的分布,3点弯曲试验和纤维分布测定结果表明:纤维分布对材料的开裂强度没有影响,但是却决定了开裂强度到弯曲强度的提高幅度和弯曲韧度.纤维分布越均匀,提高幅度和弯曲韧度越大,同时材料的弯曲强度及相应的挠度也越大.
关键词:
PVA纤维
,
水泥基复合材料
,
纤维分布测定
,
弯曲性能
