振动搅拌对PVA纤维增强水泥基复合材料的性能影响研究

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随着社会的快速发展,人们对材料的使用要求越来越高,除了对材料性能进行优化,新型搅拌设备与工艺的应用也是一种改善方法。关于振动搅拌对混凝土的研究已取得了一些成果,但振动搅拌对纤维增强水泥基复合材料的影响规律尚未有系统研究。本文以聚乙烯醇(简称PVA)纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)为研究对象进行振动搅拌与普通搅拌的对比,主要从工作性能、力学性能、耐久性及微观性能四个方面进行试验研究,以期为振动搅拌在PVA纤维增强水泥基复合材料中的应用提供较全面的建议。主要研究内容与结论如下:(1)对PVA纤维增强水泥基复合材料进行振动搅拌下不同振动强度的对比试验,结果表明相比低振动强度30 Hz,高振动强度50 Hz下PVA纤维增强水泥基复合材料的抗压抗折强度有一定提升。(2)利用两种搅拌方式分析不同纤维掺量以及不同水胶比下的PVA纤维增强水泥基复合材料的工作性能,试验结果表明,相比普通搅拌,振动搅拌在低纤维掺量下PVA纤维增强水泥基复合材料匀质性较好。振动搅拌能在一定程度上改善拌合物的工作性能,但对其稠度大小的增幅较小。(3)利用不同搅拌方式进行PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能的试验研究,主要包括抗压、抗折、劈裂抗拉强度等。试验结果表明,振动搅拌与加入适量的纤维对PVA纤维增强水泥基复合材料的力学性能有一定程度的改善。不同纤维掺量下,振动搅拌方式对PVA纤维增强水泥基复合材料强度的提升幅度有一定差异,其增长幅度大部分在10%以内。加入适量纤维可以提高两种搅拌方式下水泥基复合材料的弯曲韧性和弯曲强度,相比普通搅拌,振动搅拌对PVA纤维增强水泥基复合材料的弯曲性能改善效果不明显。(4)通过对PVA纤维增强水泥基复合材料进行抗冻融试验与抗氯离子试验,研究振动搅拌对其耐久性能的影响规律。结果表明,振动搅拌组具有更好的抗冻性能;相比普通搅拌,振动搅拌工艺对PVA-FRCC的抗氯离子渗透性能在较高水胶比下,有一定改善效果。但在整个研究的水胶比范围内,改善效果不明显,两种搅拌方式下水泥基复合材料的氯离子迁移系数相差不大。(5)通过观察PVA纤维增强水泥基复合材料的电镜扫描图像得出,振动搅拌能够使复合材料内部结构更加致密。细观结构的试验结果表明,振动搅拌能够降低PVA纤维增强水泥基复合材料的吸水率。
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