纖維增韌水泥基復(fù)合材料的纖維界面處理及直拉性能的研究.pdf

1、由于界面性能對(duì)纖維增韌水泥基復(fù)合材料呈現(xiàn)超高韌性的決定性作用，本論文研究從改善界面性能為基點(diǎn)，采用四種不同油劑處理纖維表面測(cè)試其改善后的力學(xué)性能，包括基本力學(xué)性能參數(shù)抗壓強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度、斷裂能，分析研究水膠比、纖維體積摻量、油劑種類因素對(duì)力學(xué)性能的影響，并探索了能直接反映韌性性能的直接拉伸強(qiáng)度測(cè)試方法，測(cè)試了不同水膠比和齡期下纖維增韌水泥基復(fù)合材料的直接拉伸強(qiáng)度。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　同種水膠比條件下，隨著PVA纖維體

2、積摻量從無(wú)到有依次增加，纖維增韌水泥基復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度先降低后增加，抗折強(qiáng)度和斷裂能不斷增加，但其增長(zhǎng)幅度降低；
　　同種PVA纖維體積摻量條件下，隨著水膠比由0.27到0.45增加，纖維增韌水泥基復(fù)合材料的抗折以及抗壓強(qiáng)度不斷降低，但其斷裂能卻增加；而空白砂漿組的斷裂能隨著水膠比不斷降低，反而升高；
　　PVA纖維經(jīng)過(guò)不同的油劑處理后，產(chǎn)生不同的作用。其中，油劑A對(duì)改善界面作用不明顯，降低了纖維增韌水泥基復(fù)合材料的抗折強(qiáng)

3、度及抗壓強(qiáng)度；油劑B對(duì)纖維-基體界面有一定的改善作用，提高了其抗折強(qiáng)度及低水膠比基體的抗壓強(qiáng)度；油劑C對(duì)纖維-基體界面有明顯的改善作用，提高了其抗折強(qiáng)度以及低水膠比基體的抗壓強(qiáng)度和斷裂能；油劑D大大降低了纖維增韌水泥基復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度及斷裂能，卻提高了其抗折強(qiáng)度；由上可知，油劑C的處理效果最優(yōu)，低水膠比的基體-纖維處理后，力學(xué)性能較好；
　　油劑的潤(rùn)滑作用，不僅可以降低了纖維-界面之間的粘結(jié)力，同樣可以降低基體本身的粘聚力；油劑

4、對(duì)低水膠比基體力學(xué)性能的改善作用明顯要高于對(duì)高水膠比基體力學(xué)性能的影響，高水膠比(0.45)的纖維-基體界面用油劑進(jìn)行改善，不能達(dá)到理想的效果；本論文作者推測(cè)高水膠比(0.45)的纖維-基體界面不需要油劑進(jìn)行改善，而在0.45-0.36之間的存在一個(gè)臨界的界面粘結(jié)力，是不需要降低界面粘結(jié)力的最高值；
　　PVA纖維摻量對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響，當(dāng)水膠比為0.45時(shí)影響不明顯，但是對(duì)應(yīng)變硬化現(xiàn)象的影響比較明顯，隨纖維摻量增加，應(yīng)變硬化現(xiàn)象越

5、來(lái)越明顯；水膠比為0.36時(shí)，PVA纖維摻量對(duì)拉伸強(qiáng)度增加，其應(yīng)變硬化現(xiàn)象增強(qiáng)，即提高PVA纖維摻量，是提高其拉伸性能的關(guān)鍵；
　　齡期對(duì)拉伸性能的影響包括兩方面，一方面，隨著齡期的增加，水膠比為0.36和0.45時(shí)，試件拉伸強(qiáng)度波動(dòng)式下降；另一方面，隨著齡期的增加，試件荷載-變形曲線硬化階段起伏度減小趨于穩(wěn)定，但這有待進(jìn)一步探明；
　　隨著齡期的增加，水泥水化程度進(jìn)一步加深，基體的粘結(jié)力也隨之增加，而PVA纖維表面化學(xué)粘結(jié)