資源描述：
《璃纖維增強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥的初步研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、玻璃纖維增強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥的初步研究玻璃纖維增強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥的初步研究玻璃纖維增強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥的初步研究玻璃纖維增強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥的初步研究2006年第4期8月混凝土與水泥制品CHINAC0NCRETEANDCEMENTPR0DUCTS20o6N04August玻璃纖維增強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥的初步研究王偉,李仕群,趙發(fā)偉,衣朝華,劉飚,胡佳山(濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,250022)摘要:初步研究了不同摻量的玻璃纖維對(duì)磷鋁酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱PALC)力學(xué)性能的影響.按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)成型砂漿試樣,并利用SEM,EDS等測(cè)試方法,對(duì)磷鋁酸鹽水泥中玻璃纖維
2、的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了研究.結(jié)果表明,磷鋁酸鹽水泥的抗折強(qiáng)度以及劈裂強(qiáng)度都隨著纖維摻量的增加呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),而抗壓強(qiáng)度增大的趨勢(shì)不是很明顯.當(dāng)玻璃纖維體積率在0.10%～0.15%范圍內(nèi)時(shí).磷鋁酸鹽水泥3d抗折強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度分別達(dá)到了5.7MPa和4.77MPa,比同期的純磷鋁酸鹽水泥分別提高了9.6%和近100%,起到了明顯的抗裂和增韌作用.關(guān)鍵詞:磷鋁酸鹽水泥;玻璃纖維;力學(xué)性能中圖分類號(hào):TU52858文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A0前言磷鋁酸鹽水泥【】’21是一種特種水泥,具有早強(qiáng),高強(qiáng)以及長(zhǎng)期強(qiáng)度穩(wěn)定增長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),但和其他品種水泥一樣,也存在斷裂
3、柔性小,抗折性能低,拉伸強(qiáng)度較低以及韌性差等缺點(diǎn).而往水泥中加入各種纖維材料,如玻璃纖維,碳纖維,鋼纖維以及合成纖維等,就可以改善它的抗折,抗劈裂性能,并起到阻止裂紋擴(kuò)散,抵抗?jié)B漏等作用.其中玻璃纖維增強(qiáng)水泥就是較理想的方法之一,而且,在國(guó)際上這種水泥制品已經(jīng)投入生產(chǎn)[31.玻璃纖維增強(qiáng)水泥(GlassFiberReinforcedCe—ment,GRC)是以玻璃纖維為增強(qiáng)材料,以水泥凈漿或水泥砂漿為基體形成的一種復(fù)合材料舊,在早期曾因普通玻璃纖維在堿性介質(zhì)中強(qiáng)度迅速下降,變脆等原因造成了GRC的研究和生產(chǎn)一度中斷.20世紀(jì)60年代,
4、Majumdar等采用在鈉玻璃纖維中加入氧化鋯的方法研制成了抗堿玻璃纖維,后又與英國(guó)皮爾金頓公司合作,共同研制成商品名為”Cem—Fil”的抗堿玻璃纖維,這為在世界范圍內(nèi)GRC材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用起到了一個(gè)很大的推動(dòng)作用[sl.GRC材料制品的性能充分發(fā)揮了玻璃纖維的高強(qiáng)度,高模量,低拉伸,耐高溫,不燃燒等許多特點(diǎn)[61,克服和改善了水泥和混凝土的抗拉伸強(qiáng)度低,徐變大,抗折性能低,耐沖擊性能差等缺點(diǎn),使其具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的長(zhǎng)期耐久性而在土木,農(nóng)牧漁業(yè),環(huán)境藝術(shù),軍事以及搶險(xiǎn)救災(zāi)和建筑等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[74,受到各國(guó)的重視和
5、青睞.纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的基體,通常是普通波特蘭水泥,但各國(guó)的研究者也曾研究了許多用于GRC生產(chǎn)的低堿度水泥,如高鋁水泥,硫鋁酸鹽水泥和日本基金項(xiàng)且:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)且(50572035);山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(Q2oo3.F02).——46——秩父水泥公司開(kāi)發(fā)的GRC專用水泥[91,本文則是以磷鋁酸鹽水泥為基體.關(guān)于玻璃纖維增強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥的研究應(yīng)用尚未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道,本文主要研究了玻璃纖維對(duì)新型磷鋁酸鹽水泥的力學(xué)性能的影響,并得出提高磷鋁酸鹽水泥力學(xué)強(qiáng)度的最佳玻璃纖維摻量范圍.1實(shí)驗(yàn)1.1原材料磷鋁酸鹽水泥;建筑砂粉;硅酸鹽水
6、泥;標(biāo)準(zhǔn)砂;玻璃纖維.其中玻璃纖維的主要化學(xué)成分及技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表l和表2.表1玻璃纖維化學(xué)組成抗拉強(qiáng)度Pa彈性模量Pa極限伸長(zhǎng)率,%直徑,m1O00～2O006o～703.0—4.010—121.2試樣制備以纖維在水泥中的最佳體積比率0.05%～0.20%計(jì),采用的玻璃纖維摻量設(shè)計(jì)如表3所示.按表3分別成型PALC凈漿和砂漿(按ISO法操作),試樣養(yǎng)護(hù)ld,3d和28d,分別測(cè)試相應(yīng)齡期的抗壓強(qiáng)度,抗折強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度.表3玻璃纖維摻量設(shè)計(jì)王偉,李仕群,趙發(fā)偉,等玻璃纖維增強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥的初步研究2結(jié)果與討論2.1力學(xué)性能圖1為凈漿抗壓強(qiáng)
7、度隨玻纖摻量的變化,由圖1可以看出,摻玻璃纖維比不摻任何纖維的PALC的抗壓強(qiáng)度都有所增加,其中以樣品B0.15的抗壓強(qiáng)度為最高,在水化齡期為1d時(shí),達(dá)到了57MPa,比PALC的抗壓強(qiáng)度提高了34.9%,在水化中,后期提高的程度較小,在3d和28d時(shí),B0.15的抗壓強(qiáng)度與試樣B0.10比較略有下降,BO.1O的抗壓強(qiáng)度為最高,分別為99.5MPa和120.3MPa,比PALC提高了1.2%和6-3%.圖2是砂漿抗壓強(qiáng)度隨玻纖摻量的變化,由圖2可以看出,水化齡期為1d時(shí),試樣B0.15的抗壓強(qiáng)度最高,達(dá)到了36MPa,比PAX提高了
8、56%;水化3d和28d,試樣B0.15的抗壓強(qiáng)度比B0.10略有降低,而試樣B0.10的抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到了47.38MPa和63.3MPa,比PALC試樣分別提高了7.4%和5.3%.從圖3抗折強(qiáng)度的變化曲線可以看出,
