國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的表面改性及其復(fù)合材料的界面調(diào)控.pdf

1、本文從提高水泥基復(fù)合材料的韌性出發(fā)，并考慮到環(huán)保和節(jié)約能源的問(wèn)題，采用大摻量的粉煤灰（質(zhì)量比60％）來(lái)替代水泥的用量，并采用低摻量的PVA纖維（體積比≤2％）制備PVA纖維增韌水泥基復(fù)合材料。研究了PVA纖維表面上漿和潤(rùn)滑處理對(duì)纖維力學(xué)性能（浸潤(rùn)性、力學(xué)性能、表面特征）和水泥基復(fù)合材料抗壓、抗彎力學(xué)性能的影響，并通過(guò)單纖維抽拔、斷面觀察等手段，研究了表面處理前后PVA纖維和水泥基體之間的界面粘結(jié)和纖維在水泥中的分散情況。
　　通過(guò)

2、實(shí)驗(yàn)分析，得到如下結(jié)論:
　　1) SEM照片顯示，分別經(jīng)過(guò)不同含量上漿劑和潤(rùn)滑劑處理的PVA纖維表面，沒(méi)有了豎狀溝壑，表面附著了一層膜。
　　2) PVA纖維經(jīng)過(guò)上漿劑含量(100g/L)處理后，PVA纖維上漿率、纖維接觸角、纖維抗拉強(qiáng)度分別為1.9％，84.1°，1700.8MPa，大大降低了PVA纖維的親水性。PVA纖維經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑劑含量(100g/L)處理后，PVA纖維增重率、纖維接觸角、纖維抗拉強(qiáng)度分別為1.5％，68

3、.5°，1696.3MPa，在一定程度上降低了纖維的親水性。經(jīng)過(guò)上漿和潤(rùn)滑處理后，PVA纖維的強(qiáng)度下降2％，模量下降14％，斷裂伸長(zhǎng)率增加20％。
　　3) PVA纖維增韌水泥試樣的抗壓試驗(yàn)表明，可知PVA纖維表面分別經(jīng)過(guò)上漿劑和潤(rùn)滑劑的處理，隨著上漿劑和潤(rùn)滑劑含量的不斷提高，其纖維增強(qiáng)水泥試樣的抗壓強(qiáng)度有一定的下降。PVA纖維分別經(jīng)過(guò)含量(100g/L)上漿劑和含量(100g/L)的潤(rùn)滑劑處理時(shí)，其纖維增強(qiáng)水泥的抗壓強(qiáng)度，仍可以

4、達(dá)到20MPa左右，保持了一定的抗壓強(qiáng)度。
　　4) PVA纖維增韌水泥的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)表明，可知PVA纖維表面分別經(jīng)過(guò)上漿劑和潤(rùn)滑劑處理，隨著上漿劑和潤(rùn)滑劑含量的不斷提高，其纖維增韌水泥試樣的抗折強(qiáng)度總體呈下降的趨勢(shì)。PVA纖維表面分別經(jīng)過(guò)上漿劑含量(100g/L)和潤(rùn)滑劑含量(100g/L)時(shí)，在保持一定的抗折強(qiáng)度的同時(shí)，其纖維增強(qiáng)水泥的斷裂韌性最好。結(jié)合PVA纖維增強(qiáng)水泥試樣的裂紋擴(kuò)展特征，可知隨著上漿劑和潤(rùn)滑劑含量的提高，P

5、VA纖維增強(qiáng)水泥試塊裂縫從一條增加了三條以上，其中分別經(jīng)過(guò)上漿劑含量(100g/L)和潤(rùn)滑劑含量(100g/L)處理的PVA纖維增強(qiáng)水泥試樣，它們分別出現(xiàn)了許多微小的裂紋，更加說(shuō)明了經(jīng)過(guò)上漿劑含量(100g/L)和潤(rùn)滑劑含量(100g/L)處理的PVA纖維水泥基試樣，其韌性得到了明顯的改善。
　　5)通過(guò)PVA單根纖維抽拔測(cè)試，隨著上漿劑和潤(rùn)滑劑含量的不斷提高，其纖維增韌水泥試樣界面強(qiáng)度、脫粘能量、滑移硬化系數(shù)，總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)

6、?？芍狿VA纖維經(jīng)過(guò)上漿劑含量(100g/L)處理時(shí)，其纖維與水泥之間的粘結(jié)對(duì)提高其纖維增韌效果最好，其纖維界面強(qiáng)度1.7MPa，脫粘能量為1.8J/m2，滑移硬化系數(shù)為0.5。與此同時(shí)，PVA纖維經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑劑含量（100g/L）處理時(shí)，其纖維水泥之間的粘結(jié)對(duì)提高PVA纖維增韌效果也最好，其纖維界面強(qiáng)度1.8MPa，脫粘能量為1.9J/m2，滑移硬化系數(shù)為0.4。結(jié)合PVA纖維增強(qiáng)水泥的斷裂形貌，可知PVA纖維在分別經(jīng)過(guò)上漿劑含量(100