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纤维商品混凝土的力学性能

纤维商品混凝土的力学性能

纤维商品混凝土的力学性能

1纤维商品混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。合成纤维商品混凝土的强度等级应划分为:C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C65、C70、C75、C80;钢纤维商品混凝土强度等级应采用CF表示,并应划分为:CF25、CF30、CF35、CF40、CF45、CF50、CF55、CF65、CF70、CF75、CF80;喷射钢纤维商品混凝土的强度等级不应小于CF30。纤维商品混凝土抗压强度应按现行国家

标准《商品混凝土强度检验评定标准》GB50107进行评定,并应满足设计要求。

2纤维商品混凝土的轴心抗压强度、受压和受拉弹性模量、剪变模量、泊松比、

线膨胀系数以及合成纤维轴心抗拉强度标准值和设计值可按《商品混凝土结构设计规范》GB50010第4章4.1.3、4.1.5和4.1.8的规定采用。纤维体积率大于0.15%的合成纤维商品混凝土的上述指标应经试验确定;钢纤维商品混凝土轴心

抗拉强度标准值和设计值应按本标准 4.2.4的规定执行。纤维商品混凝土轴压强度和弹性模量应按《普通商品混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081规定的试验方法试验测定,并应满足设计要求。

3纤维商品混凝土的弯曲韧性、抗剪强度、抗疲劳性能和抗冲击性能应符合国家

现行有关设计规范的规定;弯曲韧性、抗剪强度、抗疲劳性能和抗冲击性能应分别按本规程附录B和附录C、《普通商品混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082和《水泥商品混凝土和砂浆用合成纤维》GB/T21120规定的试验方法试验测定,并应满足设计要求。

第三章 纤维的力学性质

第三章纤维的力学性质 第一节纤维的拉伸与疲劳性能 一、拉伸曲线的基本特征 表示纤维在拉伸过程中强力和伸长的关系曲线称为拉伸曲线(强力-伸长曲线、应力-应变曲线)。 纤维在拉伸过程中的行为表现和它的结构在拉伸过程中所发生的变化和破坏是有联系的,这样的本构关系可以通过对拉伸曲线的分析加以表述。拉伸从O′点开始: (1)自O′至O——如果拉伸前纤维未完全伸直,纤维将通过O′O逐渐伸直。 (2)自O至M——曲线基本上是直线段,表示纤维发生的是导致强力与伸长间呈直线相关的虎克变形,纤维中主要是发生了分子内或分子间键角键长的变形。 (3)自M至Q——强力与伸长间关系进入非直线相关阶段,表明纤维中非晶区内大分子链开始发生构象的变化,链与链之间的关系改变。 (4)自Q至S——Q点可称为屈服点,但大多数纤维都没有明晰的屈服点,因为屈服点是结晶物质的特征点,而纤维只有部份结晶态(区)、甚至没有结晶态只有有序区。自Q点开始,原存在于分子内或分子间的氢键等次价力联系开始破坏,首先是非晶区中大分子的错位滑移,所以,这一阶段,伸长增长快于强力。 (5)自S至A——随拉伸的进行,错位滑移的分子基本伸直平行,并可能在伸直的分子链间创造形成新次价力的机会,同时,纤维的结晶区也开始被破坏。拉断结晶区与非晶区中分子间联系,需要较大的外力,所以这一阶段强力上升很快,到A点,纤维断裂。 纤维的应力-应变曲线和强力-伸长曲线的特征相似。 表3-1 常见纤维的拉伸性质指标

二、表征纤维拉伸断裂特征的指标 1.强力 强力是指纤维能够承受的最大拉伸力,又名绝对强力、断裂强力。 2.相对强度 相对强度是应力指标,简称为强度,用纤维被拉断时单位横截面上承受的拉伸力来表示。根据采用的表征纤维截面积的指标不同,强度指标有以下几种: (1)断裂应力σ 又名强度极限,它是指纤维单位截面积上所能承受的最大拉伸力,单位为N /mm 2(即兆帕)。 (2)比强度tex P 指每特纤维所能承受的最大拉伸力,又称断裂强度,单位为N /tex 或cN/dtex 。 (3)断裂长度L 它是设想将纤维连续地悬吊起来,直到它因本身重力而断裂时的长度,也就是重力等于强力时的纤维长度,单位为千米。 3.伸长率与断裂伸长率 纤维拉伸时产生的伸长占原来长度的百分率称为伸长率或延伸率,拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率。它表示纤维承受拉伸变形的能力。其计算式为: (%)1000 0?-=L L L ε (%)1000 0?-=L L L p ε 式中的ε为纤维的伸长率(%),p ε为纤维的断裂仲长率(%),L 为拉伸后的纤维长度(mm ),L 0为拉伸前的纤维长度(mm ),L 0为断裂时的纤维长度(mm )。 4.断裂功、断裂比功和功系数 (1)断裂功 它是指拉断纤维所作的功,也就是纤维受拉伸到断裂时所吸收的能量。在强力-伸长曲线上,断裂功就是曲线下所包含的面积(图3-3)。 (2)断裂比功

玻璃纤维

玻璃纤维 玻璃纤维应用知识 作者: 赵工来源: 聚和成日期: 2009-4-18 点击数: 74 第一部分:玻纤知识: 1、玻纤分类 从长度分类分可以分连续玻纤、短玻纤(定长玻纤)和长玻纤(LET),连续玻纤是国内目前应用最广的玻纤,就是通常说的“长纤”,代表厂家有巨石,泰山、兴旺等。定长玻纤就是通常说的“短纤”,一般是外资改性厂与国内部分企业在用,代表厂家有PPG,OCF及国内的CPIC,巨石泰山也有少部分,但质量不如人意。LET是最近在国内兴起的,代表厂家有PPG,CPIC及巨石,目前国内金发,浙江俊尔,南京聚隆产量较大。 从碱金属含量分可分为无碱,低中高,通常改性增强用无碱,也就是E玻纤,国内改性一般使用E玻纤。 2、玻纤的应用 玻纤增强塑料的原理主要是由于玻纤/树脂界面上连接必然是使作用到模塑件上的力传导到玻纤上,因此玻纤的长度被充分利用,起到树

脂增强的目的,但玻纤在树脂基体中长度必须满足一定的要求,这就是临界玻纤长度,玻璃纤维的临界纤维长度(即可将力从基材传递给纤维的最小长度)在0.3~0.6mm之间,临界长度只与剪切力与玻纤单丝直径有关,上面的临界长度是指玻纤在最终产品里的长度,如是果是塑料粒子里话,此长就就在0.6~0.8mm之间,从理论上讲,临界长度与玻纤的原始长度没有关系,如果增强产品把玻纤的长度都控制在这个范围的话,此时产品的力学性能与表面外观都是最好的,最平衡的,如果长度过长,力学性能上升,但制品表面会变粗糙与翘曲,如果长度过短,就会导致力学性能不足。要控制玻纤的长度应该从调整螺杆结构及转速入手,如果玻纤长径控制在400效果最佳。 3、评价玻纤好坏的主要指标 第一个指标:玻纤在拉丝过程中所使用的表面活性处理剂。表面活性处理剂也就是通常所说的浸润剂,浸润剂主要是偶联剂与成膜剂,另外还有一些润滑剂、抗氧剂、乳化剂、抗静电剂等,成膜剂的成分与其它助剂的种类对玻纤有决定性的影响,所以在选择玻纤时就根据基料与成品要求选择合适的玻纤。像PPG、CPIC等公司短纤牌号较多,就是因为表面浸润剂不一样,这样就针对性比较强。 第二个指标:单丝直径。以前介绍过临界玻纤长度只与剪切力和单丝直径有关,从理论上讲,如果单丝直径越小,产品的力学性能与表面外观越佳。目前国内玻纤直径一般都在10μm,13μm,像CPIC就有开发7μm的玻纤。 4、浮纤原因分析

纤维混凝土

纤维混凝土 1.技术原理 纤维混凝土是指掺加短钢纤维或合成纤维作为增强材料的混凝土,钢纤维的掺入能显著提高混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗疲劳特性及耐久性;合成纤维的掺入可提高混凝土的韧性,特别是可以阻断混凝土内部毛细管通道,因而减少混凝土暴露面的水分蒸发,大大减少混凝土塑性裂缝和干缩裂缝。 2.施工工艺和方法 (1)原材料 1)水泥:钢纤维混凝土应采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥;合成纤维混凝土优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥,根据工程需要,选择其他品种水泥; 2)骨料:钢纤维混凝土不得使用海砂,粗骨料最大粒径不宜大于钢纤维长度的2/3;喷射钢纤维混凝土的骨料最大粒径不宜大于10mm; 3)纤维:纤维的长度、长径比、表面性状、截面性能和力学性能等应符合国家有关标准的规定,并根据工程特点和制备混凝土的性能选择不同的纤维。 (2)配合比 纤维混凝土的配合比设计应注意以下几点: 1)钢纤维混凝土中的纤维体积率不宜小于0.35%,当采用抗拉强度不低于1000MPa的高强异形钢纤维时,钢纤维体积率不宜小于0.25%;各类工程钢纤维混凝土的钢纤维体积率选择范围应参照国家与有关标准。控制混凝土早期收缩裂缝的合成纤维体积率宜为0.06%~0.12%。 2)纤维混凝土的最大胶凝材料用量不宜超过550kg/m3;喷射钢纤维混凝土的胶凝材料用量不宜小于380kg/m3。 (3)混凝土制备 纤维混凝土的搅拌应采用强制式搅拌机;宜先将纤维与水泥、矿物掺合料和粗细骨料投入搅拌机干拌60s~90s,而后再加水和外加剂搅拌120~180s,纤维体积率较高或强度等级不低于C50的纤维混凝土宜取搅拌时间范围上限。当混凝土中钢纤维体积率超过1.5%或合成纤维体积率超过0.2%时,宜延长搅拌时间。 3.质量保证措施 (1)纤维要选择合适的掺量,合成纤维会使混凝土强度降低,在同时满足抗裂性能和力学性能的前提下确定掺量,一般积率不超过0.12%。 (2)钢纤维或合成纤维掺量过多时,都会使坍落度损失增加,选择合适的掺量和调整配合比,使纤维的掺入对混凝土工作性不产生负面的影响; (3)纤维混凝土的轴心抗压强度、受压和受拉弹性模量、剪变模量、泊松比、

第三章 纤维的力学性质(原文)讲解

第三章纤维的力学性质 第一节纤维的拉伸性质 纺织纤维在纺织加工和纺织品的使用过程中,会受到各种外力的作用,要求纺织纤维具有一定的抵抗外力作用的能力。纤维的强度也是纤维制品其他物理性能得以充分发挥的必要基础,因此,纤维的力学性质是最主要的性质,它具有重要的技术意义和实际意义。纺织纤维的长度比直径大1000倍以上,这种细长的柔性物体,轴向拉伸是受力的主要形式,其中,纤维的强伸性质是衡量其力学性能的重要指标。 一、拉伸曲线及拉伸性质指标 1.纤维的拉伸曲线特征 纤维的拉伸曲线由拉伸试验仪得到,图3-1是一试样长度为20cm,线密度为0.3 tex,密度为

1.5R/cm3的纤维在初始负荷为零开始一直拉伸至断裂时的一根典型的纤维拉伸曲线。它可以分成3个不同的区域:A为线性区(或近似线性区);B为屈服区,在B区负荷上升缓慢,伸长变形增加较快;C为强化区,伸长变形增加较慢,负荷上升较快,直至纤维断裂。

图3-1 纤维的拉伸曲线

纤维的拉伸曲线可以是负荷-伸长曲线,也可以将它转换成应力-应变曲线,图形完全相同,仅坐标标尺不同而已。纤维拉伸曲线3个不同区域的变形机理是不同的。当较小的外力作用于纤维时,纤维产生的伸长是由于分子链本身的伸长和无定形区中缚结分子链伸展时,分子链间横向次价键产生变形的结果。所以,A区的变形是由于分子链键长(包括横向次价键)和键角的改变所致。变形的大小正比于外力的大小,即应力-应变关系是线性的,服从虎克定律。当外力除去,纤维的分子链和横向连接键将回复到原来位置,是完全弹性回复。由于键的变形速度与原子热振动速率相近,回复时间的数量级是10-13s,因此,变形的时间依赖性是可以忽略的,即变形是瞬时的。 当施加的外力增大时,无定形区中有些横向连接键因受到较大的变形而不能承受施加于它们的力而发生键的断裂。这样,允许卷曲分子链伸直,接着分子链之间进行应力再分配,使其他的横向连接键受力增加而断裂,分子链进一步伸展。在这一阶段,纤维伸长变得较容易,而应力上升很缓慢。应力-应变曲线具有较小的斜率,这是B区产生的屈服现象。当外力除去后,变形的回复是不完全的。因为许多横向连接键已经断裂不能回到原来的位置,或者在新的位置上已经重新形成新的横向次价键变成较稳定的结构状态。

关于玻璃纤维一些你不知道的技术参数

【玻纤】关于玻璃纤维一些你不知道的技术参数 碱含量 在日常生产中大家都知道玻璃纤维有分无碱和中碱,但是如何划定的呢,相信很多朋友却并不是很清楚。这里就关系到一个碱含量的问题,主要是指碱金属氧化物的含量。 按碱含量不同,玻璃纤维主要分为三种: ①无碱玻璃纤维(氧化钠0%~2%,属铝硼硅酸盐玻璃) ②中碱玻璃纤维(氧化钠8%~12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃) ③高碱玻璃纤维(氧化钠13%以上,属钠钙硅酸盐玻璃) 可见大家常说的无碱并不是真的无碱,只是碱金属含量低于2%。一般应用于复合材料上的主要是无碱和中碱玻璃纤维。 下面来看看无碱玻纤和中碱玻纤性能上的一些对比: 成本力学性能 化学稳定性 耐水耐酸耐碱 无碱高于中碱无碱优于中碱无碱优于中碱中碱明显优于无碱无碱略优于中碱 从表中可以看出无碱和中碱玻璃纤维也是各有所长,因此在做产品的时候我们可 根据产品的特性和需求来因材施用,达到最佳性价比。 单丝直径 玻璃纤维的单丝直径一般为几个微米到二十几个微米,相当于一根头发丝的 1/20-1/5。 粗纤维:其单丝直径一般为30μm。

初级纤维:其单丝直径大于20μm。 中级纤维:单丝直径10-20μm。 高级纤维(亦称纺织纤维):其单丝直径3-10μm。 对于单丝直径小于4um的玻璃纤维又称为超细纤维。单丝直径不同,不仅纤维的性能有差异,而且影响到纤维的生产工艺、产量和成本。一般5-10um的纤维作为纺织制品用,10-14um的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤维毡等较为适宜。 单丝直径由铂金漏板的孔径和拉丝速度决定,一般单丝越细的纤维成本越贵。一方面和生产工艺较难、产量较低有关;另一方面单丝越细,单位面积含有的偶联剂也会更多。 特克斯(tex) 特克斯(tex),简称特,是一种线密度单位,又称号数。指1000米长纱线在公定回潮率下重量的克数,tex=g/L*1000 ,其中g为纱(或丝)的重量(克),L为纱(或丝)的长度(米)。它是定长制单位,克重越大纱线越粗。 每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成,因此简单来说tex就是衡量单股玻璃纤维纱的粗细。我们常见的1200、2400、4800号都是指纱的线密度,即每千米纱的重量为1200g、2400g、4800g。 含水率

钢纤维及钢纤维混凝土的技术及规定

钢纤维及钢纤维混凝土知识 混凝土用纤维的分类: 所用纤维按其材料性质可分为:①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造矿物纤维(抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有合成纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等)和植物纤维(西沙尔麻、龙舌兰等),合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。 钢纤维的性能和规格: 钢纤维是以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值,当纤维截面为非圆形时,采用换算等效截面圆面积的直径)为40~80的纤维。 因制取方法的不同钢纤维的性能有很大不同,如冷拔钢丝拉伸强度为800-2000MPa、冷轧带钢剪切法拉伸强度为600-900MPa、钢锭铣削法为700MPa;钢水冷凝法虽为380MPa,但是适合生产耐热纤维。 为增强砂浆或混凝土而加入的、长度和直径在一定范围内的细钢丝。常用截面为圆形的长直钢纤维,其长度为10~60毫米,直径为0.2~0.6毫米,长径比为50~100。为增加纤维和砂浆或混凝土的界面粘结,可选用各种异形的钢纤维,其截面有矩形、锯齿形、弯月形的;截面尺寸沿长度而交替变化的;波形的;圆圈状的;端部放大的或带弯钩的等。 钢纤维的规格:

钢纤维是当今世界各国普遍采用的混凝土增强材料。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性。 纤维混凝土的作用: 制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比(即纤维的长度与直径的比值)的短纤维。但有时也使用长纤维(如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜)或纤维制品(如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡)。其抗拉极限强度可提高30~50%。 纤维在纤维混凝土中的主要作用,在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷(拉、弯)初期,当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时,水泥基料与纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;当基料发生开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。 若纤维的体积掺量大于某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形,直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出,以致复合材料破坏。与普通混凝土相比,纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度,尤以韧性提高的幅度为大。 钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土,任何方法生产的钢纤维都能起到强化混凝土的作用。 纤维的增强效果主要取决于基体强度(fm),纤维的长径比(钢纤维长度l与直径d的比值,即I/d),纤维的体积率(钢纤维混凝土中钢纤维所占体积百分数),纤维与基体间的粘结强度(τ),以及纤维在基体中的分布和取向(η)的影响。当钢纤维混凝土破坏时,大都是纤维被拔出而不是被拉断,因此改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增强效果的主要控制因素之一。 钢纤维混凝土的力学性能: 加入钢纤维的混凝土其抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等性能均得到较大提高。 1、具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度 在混凝土中掺入适量钢纤维,其抗压强度提高10%~80%(C50以上混凝土提高幅度显著),抗拉强度提高50%~100%,抗弯强度提高50%~80%,抗剪强度提高50%~100%。试验表明,长度为5~15mm,长径比为10~30的超短钢纤维抗压强度提高幅度较短纤维大得多,但抗拉强度、抗折强度较短纤维低得多。 2、具有卓越的抗冲击性能 材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能,称为冲击韧性,在通常的纤维掺量下,冲击抗压韧性可提高2~7倍,冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。 3、收缩性能明显改善 在通常的纤维掺量下,钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低

纺织材料学习题库

纺织材料学习题库 (注:部分习题有答案) 一.名词解释 聚集态结构链结构形态结构几何异构体交联高分子旋光异构大分子结构序列结构聚合度构型链段构象结晶态结构结晶度取向度非晶区非晶态结构两相结构高分子柔性晶格原纤原纤结构巨原纤再生有机纤维接枝共聚反应原棉皮辊棉锯齿棉黄棉细绒棉长绒棉粗绒棉棉短绒 原棉杂质手感目测配棉天然转曲成熟度成熟系数韧皮纤维叶鞘纤维 工艺纤维精干麻同质毛被毛毛丛细羊毛两型毛粗腔毛兔毛马海毛骆驼毛净毛率羊毛卷曲缩绒性品质支数双侧结构山羊绒蚕茧茧丝绢纺纱茧层率丝素丝胶丝鸣茧的解舒生丝精炼丝人造纤维合成纤维化学纤维差别化纤维无机纤维芳纶异型纤维超细纤维碳纤维金属纤维膜裂纤维中长纤维包覆溶融纺丝复合纤维改性纤维干法纺丝湿法纺丝熔体纺丝融液纺丝法成纤高聚物预取向丝(POY)平均长度品质长度手扯长度比表面积纤度特公制支数纤维密度吸湿性回潮率含水率实际回潮率平衡回潮率标准回潮率公定回潮率标准重量(公定重量)标准状态吸湿等温线吸湿等湿线吸湿滞后性直接吸着水间接吸着水吸湿膨胀吸湿放热吸湿微分热吸湿积分热吸湿平衡机械性质绝对强度相对强度断裂强度断裂应力断裂长度比强度勾接强度打结强度断裂伸长率预张力初始模量屈服点断裂功断裂比功功系数急弹性变形缓弹性变形塑性变形弹性恢复率弹性功率流变性蠕变松弛疲劳抗弯刚度抱合力抗

扭刚度摩擦力负荷—伸长曲线抱合长度动态机械性质初始模量屈服应力压缩弹性恢复率比热容导热系数绝热率玻璃化温度粘流温度熔点温度分解点温度热塑性热收缩耐热性热稳定性极限氧指数闪光效应耐光性闪色效应纤维色泽纤维光泽光致发光纤维介电系数纤维介电损耗纤维介质损耗因素微波加热纤维的比电阻纤维静电电位序列永久性抗静电纤维单纱股线混纺纱混纺比混合纱花色纱变形纱膨体纱弹力丝包缠纱自捻纱自由端纱公称特数与设计特数重量不匀率条干均匀度重量偏差支数偏差随机不匀率波长图不匀率指数牵伸波纱线结构纤维径向分布纱线体积重量捻向捻幅临界捻度捻回角捻系数捻缩滑脱长度纱线毛羽棉纱品质指标机织物织物组织交织织物织物经、纬纱密度织物经、纬向紧度织物重量纱线紧密系数织物结构相针织物经编针织物纬编针织物成形针织物线圈长度编织系数针织物的脱散性针织物的卷边性针织物的歪斜性非织造布纤维网织物撕破强力织物顶破强力织物风格手感免烫性防寒性褶裥保持性 舒适性热阻克罗值(CLO)抗熔孔性织物保暖性织物悬垂性 1. 吸湿平衡:具有一定回潮率的纤维,放在一个新的大气条件下,它将立刻放湿或吸湿,经过一定时间后,它的回潮率逐渐趋向于一个稳定的值,这种现象称为吸湿平衡。 2. 蠕变、松弛:蠕变是指在一定拉伸力作用下,变形随时间而变化的现象。松驰是指在拉伸变形(伸长)恒定的条件下,内部应力(张力)随时间的延续继续不断下降的现象。 3.极限氧指数:是材料点燃后在氧-氮大气里维持燃烧所需要的最低的含氧量的体积百分数。 4.断裂伸长度:纤维和纱线拉伸到断裂时的伸长率(应变率)叫断裂伸长率,或称断裂伸长度。

钢纤维混凝土力学性能报告

钢纤维混凝土力学性能报告 作者:波尔派丝吴

前言 现如今在建筑行业中使用最为广泛的材料就是混凝土,它是由骨料、水泥和水组成的,在实际应用当中能够表现出具有良好的抗压效果。在构件受力时利用自身的抗压性能抵抗荷载消除形变。根据混凝土的抗压强度可划分混凝土的等级,混凝土强度是结构设计和施工的重要依据。 但由于普通混凝土力学性能上的缺陷,抗弯拉强度小、弯曲韧度低、易开裂,导致其在工程作业中的应用受到很大限制。我们通常的解决办法是配筋,随着施工技术的革新,钢纤维问世,现今钢纤维改变混凝土性能已成为混凝土改性的重要途经之一。 钢纤维混凝土是指将规定尺寸、不连续的金属短纤维(即钢纤维)均匀、乱向地分散于混凝土中,形成一种可浇筑、可喷射的新型复合材料。因其在实际应用中表现出的抗拉、抗弯、抗剪、耐冲击性能优异,所以在建筑、公路、水工等领域中得到广泛应用。同时钢纤维混凝土相比于配筋混凝土具有更好等效弯曲强度与施工流水节拍。

I.钢纤维混凝土的基本组成 钢纤维混凝土是由粗骨料(石子)、细骨料(砂)、水泥、水、钢纤维以及适用工程状况的外加剂(无特定情况可不加)组成的一种非均质集合体复合材料。按设计配合比配制,经过立模、浇筑、振捣、整平、养护、拆模,形成具有设计强度的钢纤维混凝土构件。 II.钢纤维混凝土的基本力学性能 为了对钢纤维混凝土的力学性能分析,我们选用C30混凝土、SF80/50BP钢纤维(长径比80、长度50mm的冷拉端钩钢纤维)分别制作了6组样块,每组分别做6个样块,为了保证钢纤维的分散率采用成排钢纤维(在不使用外界设备干扰时成排钢纤维分散效果会优于散纤维),掺量分别为0kg/m3、5kg/m3、10kg/m3、15kg/m3、20kg/m3、25kg/m3,在恒温箱养护 28d后拆模进行试验。 A.抗压强度 龄期28d钢纤维混凝土试块与同等养护条件下龄期28d的普通混凝土试块相比较,在弹性形变阶段弹性模量与泊松比可视为基本相同; 实验数据表明,钢纤维对基体的抗压强度增强效果并不明显。在基体中加入钢纤维后,当钢纤维体积率的增加时基体的抗压强度略有提升,但增量很小,提升在0%~10%(前期工作者的大量实验也印证了此观点)。同时为了保障钢纤维在混凝土基体中的方向效能系数与粘接强度,钢纤维的长度需满足混凝土最大粒径的1.5~2.0倍,否则容易造成钢纤维的局部结团,相当于构成了薄弱截面,此时加入钢纤维反而会产生不利影响,造成钢纤维与混凝土界面粘结性状变差,其抗压强度甚至会比同配比的普通混凝土有所下降。

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能 摘要:本文论述了玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能,主要包括材料的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度。并分析了复合材料力学性能与玻璃纤维含量之间的关系,最后将复合材料与ABS的力学性能进行比较,发现玻璃纤维增强的聚丙烯复合材料可以替代ABS应用于一些受力领域。关键词:玻璃纤维;聚丙烯;力学性能;ABS 1.引言 聚丙烯是一种综合性能十分优异的热塑性通用塑料,其具有易加工、密度小、生产成本低等特点,所以聚丙烯在家用电器、日常用品包装材料、汽车工业等行业有着广泛的应用,成为近些年来增长速度最快的塑料之一。然而聚丙烯也有一些缺点,比如:抗蠕变性差、熔点较低、尺寸稳定性不好、热变形温度低、低温脆性等,制约了其作为工程受力材料的应用。聚丙烯的一般性能如表1所示[1]。如果想提高聚丙烯的耐热性和冲击强度,拓宽其应用范围,就应对聚丙烯进行改性[2, 3]。 表1 聚丙烯的一般性能[1] Tab. 1 The properties of polypropylene 性能数据 拉伸强度/Mpa 29 断裂伸长率/% 200~700 弯曲强度/Mpa 50~58.8 压缩强度/Mpa 45 缺口冲击强度/(KJ/m2)5~10 洛氏硬度80~110 弹性模量/Mpa 980~9800 玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(GFRPP)是以热塑性树脂聚丙烯为基体,以长玻璃纤维为增强骨架的材料[4],其性能与ABS 接近,但价格低于ABS 塑料。目前,国内外已对GF 增强PP 做了大量研究[5, 6]。玻璃纤维增强聚丙稀己广泛应用于汽车零部件、家电行业、飞机制造业等。 2.玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能

钢纤维混凝土与普通混凝土的力学性能对比分析研究

钢纤维混凝土与普通混凝土的力学性能对比分析研究 xxx 摘要:混凝土作为建筑材料现如今得到了充分广泛的应用,但普通混凝土的力学性能却存在着些许的不足。本文主要介绍纤维增强混凝土的发展及种类,重点就钢纤维混凝土与普通混凝土的力学性能做对比分析研究。 关键词:纤维增强混凝土;钢纤维混凝土;普通混凝土;力学性能 引言 随着混凝土强度的提高,对混凝土结构的安全性要求也更加突出了,然而,就混凝土结构而言,一直受物理性与化学性两大病害困扰,这两大病害是造成混凝土结构工程灾害的主要原因。而裂缝则是混凝土工程所有病害中最主要的因素,它大约占了70%的比例。此外,由于普通混凝土的抗拉强度一般都很低,拉应变与弯曲应变也很小,因此,普通混凝土结构中脆性破坏经常发生。为了改善普通混凝土的物理力学性能,人们一直在寻找各种方法和技术,钢纤维混凝土(SFRC)因此应运而生。 1 纤维增强混凝土的发展 自1824年英国工匠约瑟夫·阿斯普丁发明波特兰水泥后,水泥混凝土得到迅速发展,经过近190多年的研究和应用,混凝土已成为当今主要的一种优良建筑材料。但是,水泥混凝土仍然存在着一个突出的缺陷,即:它的抗压强度虽然比较高,但其抗拉强度、抗弯强度、抗裂强度、抗冲击韧性、抗爆等性能却比较差。纤维混凝土就是人们考虑如何改善混凝土的脆性,提高其抗拉、抗弯、抗冲击和抗爆等力学性能的基础上发展起来的,它具有普通混凝土所没有的许多优良性能。 纤维混凝土的发展始于20世纪初,其中以钢纤维混凝土研究的时间最早、应用得最广泛。早在1910年,美国的H.F.Porter就发表了关于短钢纤维增强混凝土的第一篇论文。纤维混凝土真正进入应用于工程的研究,是在20世纪60年代初期。1963年,美国的J.P.Romualdi等发表了钢纤维约束混凝土裂缝发展机理的研究报告,首次提出了纤维的阻裂机理,才使这种复合材料的发展有实质性的突破,尤其钢纤维混凝土的研究和应用受到高度重视。20世纪70年代后,不仅钢纤维混凝土的研究发展很快,而且碳、玻璃、石棉等高弹纤维混凝土,尼龙、聚丙烯、植物等低弹性 收稿日期:2015-03-07 作者简介:xxx,(学号)xxxxxxxxx 纤维混凝土的研制也引起了各国的关注。增强理论的广度和深度以及研究应用都取得了令人鼓舞的成果。 目前,对于混凝土中均匀而任意分布的短纤维对混凝土的增强机理存在着两种不同的理论解释。其一,为美国的J.P.Romualdi提出的“纤维间距机理”;其二,为英国的Swamy Mamgat等提出的“复合材料机理”。 纤维增强混凝土(FRC: Fiber Reinforced Concrete)是以水泥浆、砂浆或混凝土为基体,以非连续的短纤维或连续的长纤维作增强材所组成的水泥基复合材料的总称,通常简称为“纤维混凝土”。研究表明,在混凝土中掺入纤维能够提高混凝土的抗拉强度,抑制混凝土的早期塑性开裂,有效控制裂缝的扩展,对混凝土的抗渗,防水及抗冻等耐久性也有很好的促进作用。 同时,纤维的掺入也是改善混凝土中的薄弱相,降低其脆性,提高混凝土韧性的有效途径。 2 纤维增强混凝土的分类 现今,应于纤混凝土或纤维砂浆的纤维有很多种,按其来源或生产方法可分成三大类: (1)天然纤维:植物类(如:棉花、剑麻),矿物 类(如:石棉、矿棉)。 玄武岩纤维(Basalt Fiber简称BF)是一种新型无机纤维材料,是用火山爆发形成的一种玻璃态的玄武岩矿石,经高温熔融后快速拉制而成的纤维,与普通混凝土相比,其受拉强度高0.5倍~1倍,延伸率高3倍~5倍,与有机聚丙烯纤维相比,玄武岩纤维的化学稳定性、热稳定性、弹性模量和抗拉强度都具有明显的优点。 碳纤维(Carbon Fiber简称CF)在水泥浆的强碱性环境中稳定性好,无毒无害,无石棉纤维的致癌结构,性能优于玻璃纤维、钢纤维,而且比其他纤维对水的湿润性大,与混凝土的粘结紧密,因而增强效果最好。近年的研究还表明,碳纤维的掺入不仅可显著提高混凝土的强度和韧性,而且其电学性能也有了明显改善,具备本征自感应、自调节功能,它可以作为传感器并以电信号输出的形式,反映自身受力状况和 1

玻璃钢力学性能测试

玻璃钢板层间剪切强度试验 玻璃钢板层间剪切强度试验只包括玻璃纤维织物增强玻璃钢板材的层间剪切强度试验。其方法是首先把试样固定于夹具中间,再将其放在试验机上,使试样受层间单面剪力的作用,直至使试样破坏,根据测量破坏时的载荷,然后计算破坏时单位剪切面上所承受的载荷值,即为材料的层间剪切强度。 1.试样 (1)试样的形状和尺寸如图2-10 所示。 (2)试样加工时应保证 A、B C、三面相互平行,并与布层垂直。 D面应为加工面,且D E、F 、面与布层严格平行。受力面A 、C 要不光滑。 (3)试样数量:每组不少于5 个。 2.试验条件 (1)试样制备、试验环境条件和试样状态调节按《试验方法总则》规定。(2)试验设备接《试验方法总则》规定。 (3)层间剪切夹具见图2-11 。 (4)加载速度为5-15mm/min 。 3.试验步骤(1)试样制备、外观检查和状态调节按《试验方法总则》规定。(2)将合格试样编号。测量试样受剪面三处的宽度和高度,取算术平均值。测量

精度按《试验方法总则》规定。 (3)将试样装入层间剪切夹具中, A面向上,夹持时以试样能上下滑动为宜,不可过紧。然后把夹具放在试验机上,使受力面A 的中心对准试验机上压板中心。压板的表面必须平整光滑。 (4)对试样施加均匀、连续的载荷,直到破坏。记录破坏载荷。 (5)有明显内部缺陷或不沿剪切面破坏的试样,应予作废。同批有效试样不足5个时应重作试验。 4.计算 层间剪切强度按式(2-12 )计算:

5.试验结果和试验报告按《试验方法总则》规定 玻璃钢板弯曲性能试验 中国玻璃钢综合信息网日期: 2010-11-20 阅读: 201 字体:大中小双击鼠标滚屏 玻璃钢板弯曲性能试验包括玻璃纤维织物增强玻璃钢板材弯曲性能试验和短切纤维增强玻璃钢的弯曲性能试验。 其方法是将试样放在试验机上,采用三点中心加载法,使试样受弯曲,载荷逐渐增加,直到使试样破坏或变形达到规定的挠度,根据测量的载荷及试样弯曲挠度,可以测定以下弯曲性能: ①在挠度小于或等于规定挠度下呈现最大载荷或破坏的材料,测定其最大载荷下或破坏时的弯曲应力(即弯曲强度)及其挠度。 ②在挠度等于规定挠度下不呈现破坏的材料,测定其规定挠度下的弯曲应力。 ③弯曲弹性模量。 ④绘制弯曲载荷挠度曲线。 以上测定的弯曲弹性模量为近似值。 规定挠度下的弯曲应力为:挠度等于1.5 倍试样厚度时的弯曲应力。 1.试样 (1)试样的形状图,如图2-8 和表2-5 所示。 采用矩形截面的条状试样,试样最小长度按下式计算:

纤维力学性能

第七章纺织纤维和纱线的 力学性质 讨论纺织纤维与纱线的拉伸性质及其对时间依赖性、纤维基本力学模型,纤维弹性、动态力学性质及疲劳,以及纤维的弯曲、扭转、压缩等力学性能。 第一节纤维的拉伸性质 一、纤维的拉伸曲线与性能指标 1.拉伸曲线 纤维的拉伸曲线有两种形式,即负荷p-伸长△l 曲线和应力σ-应变ε曲线。 2.拉伸性能指标 (1)强伸性能指标 强伸性能是指纤维断裂时的强力或相对强度和伸长(率)或应变。 图7-1 纺织纤维的拉伸曲线 a.强力P :又称绝对强力、断裂强 b 力。它是指纤维能承受的最大拉伸外

力,或单根纤维受外力拉伸到断裂时所需要的力,单位为牛顿(N)。 b.断裂强度(相对强度) Pb:简称比强度或比应力,它是指每特(或每旦)纤维能承受的最大拉力,单位为N/tex,常用cN/dtex(或cN/d)。 c.断裂应力σb:为单位截面积上纤维能承受的最大拉力,标准单位为 N/m2(即帕)常用N/mm2(即兆帕Mpa)表示。 :纤维重力等于其断d.断裂长度L b 裂强力时的纤维长度,单位为km。 (2)初始模量 初始模量是指纤维拉伸曲线的起始部分直线段的应力与应变的比值,即σ- ε曲线在起始段的斜率。 (5-10) 初始模量的大小表示纤维在小负荷作用下变形的难易程度,即纤维的刚性。 (3)屈服应力与屈服伸长率 图7-2 纤维屈服点的确定 纤维在屈服以前产生的变形主要是纤维大分子链本身的键长、键角的伸长和分子链间次价键的剪切,所以基本上是可恢复的急弹性变形。而屈服点以后产生的变形中,有一部分是大分子链段间相互滑移而产生的不可恢复的塑性 变形。 (4)断裂功指标 a.断裂功W:是指拉伸纤维至断

钢纤维增强混凝土力学性能研究.

第33巷第30期 200 7年l 0月 山 西 建筑SHANXI ARaml硎RE vd.33No 30Oct.2007 ?185? 空章编号:1009-6825(200730-0185-02 钢纤维增强混凝土力学性能研究 申淑荣徐锡权 摘要:通过对钢纤维增强混凝土力学性能的试验研究,分析了钢纤维混凝土的力学性能与钢纤维体积率、层厚的变化关系.为合理确定钢纤维混凝土中钢纤维曲掺量提供科学的依据。关键词:钢纤维增强混凝土.体积率,层厚,韧性j 中图分类号:TU528.572 . 文献标识码:A 随着社会的进步,科学技术的发展及社会对工程建筑要求的不断变化,社会对大跨度结构和高层建筑的需求量日益增加,对混凝土的性能要求越来越高。基于此,借

鉴民间早有的在土坯里掺人稻草、麻绳等经验,提出用纤维来改善混凝土性能的方法。20世纪初,国际混凝土界为提高混凝土的承载力,提出了钢纤维增强混凝土概念,即在水泥混凝土中掭加钢纤维。事实证明。钢纤维对混凝土强度的提高有显著作用,钢纤维增强混凝土也因此在工程中被广泛应用。该研究在分析现有钢纤维混凝土基本理论的基础上提出钢纤维棍凝土的配合比并依此配合比浇筑构件,检验不同掺量钢纤维混凝土的弯拉性能,研究钢纤维混凝土的强度与韧性同钢纤维掺量、层厚的关系。为现场施工提供指导。. 1试件制备与试验方法.,,、。 1.1原材料 1水泥:采用山东青岛柳园公司生产的强度等级为42.5号的普通硅酸盐水泥。2石子:普通碎石,最大直径20ⅡIm 3砂子;普通中砂,细度模数^t=2.77。4钢纤维:异形钢纤维,长45mill,长径比为58。 . 。 1.2试件尺寸规格、配合比及代号, ’‘ 1试件尺寸规格:100tuna×100 I蛐×400 rra'n。- ,2配合比:水灰比为0.6,水泥用量为300kg艋.砂率为 40%,基体混凝土等级为C30。。。-

玻璃钢力学性能

玻璃钢的基本性能——力学性能 玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高,这是金属材料和其它材料无法相比的。 这里,我们要提一下强度的概念。强度通常是指单位面积所能承受的最大荷载,超过这个荷载,材料就破坏了。强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和剪切强度。例如说聚酯玻璃钢抗拉强度290MP a,是指每平方厘米截面可承受2900Kg的拉力。 玻璃钢轻质高强的性能,来源于较低的树脂密度(浇铸体密度左右)以及玻璃纤维的高抗伸强度(普通钢材的5倍以上)。玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。从高树脂含量的玻璃毡制品到低树脂含量的玻璃钢缠绕制品(密度),玻璃钢的密度只有普碳钢的1/4-1/5,比铝还轻1/3左右。 玻璃经高温熔融、快速拉成细丝时,由于比表面积增大,玻璃纤维内部及表面就难以存在大缺陷,所以玻璃纤维的强度就非常高,常用的是无碱铝硼硅酸盐纤维,其一般性能如表下所示。 性能:密度(g/cm3 ) 性能数据:性能:折射率(25℃) 折射率(25℃) 性能数据:性能:拉伸强度(MPa)) 性能数据: 100-300 性能:介电常数 102赫兹 性能数据:赫兹 性能:拉伸弹性模量(MPa) 性能数据: 7000 性能:介电常数 106赫兹 性能数据: 性能:断裂时的伸长率(% ) 性能数据: 性能:介电常数 1010赫兹 性能数据: 性能性能数据性能性能数据 泊松比(块玻璃)正切损失 102赫兹 线膨胀系数℃-1 *10-4 正切损失 1010赫兹 比热〔KJ/(Kg/.K)〕 体积电阻(Ω·cm ) 体积电阻(Ω·cm ) 1011-1013 导热系数〔W/m·K)〕 声速m/s 声速m/s 5500

聚丙烯纤维混凝土

聚丙烯纤维混凝土/砂浆施工指导规程 一、一般规定 1.1 聚丙烯纤维混凝土/砂浆结构除应符合本指南外,尚应符合现行国家标准中有关混凝土/砂浆结构工程及验收规范。 1.2 聚丙烯纤维混凝土/砂浆的配合比的设计可参照普通水泥砂浆、普通混凝土配合比的设计的有关标准。在按此标准的配制混凝土/砂浆基础上掺加适量聚丙烯纤维即可。在满足现行《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55要求的基础上考虑加入聚丙烯纤维的影响,外加剂用量应通过试验确定。 二、原材料 2.1水泥 配制聚丙烯纤维混凝土/砂浆所用的原料应符合水泥砂浆、普通混凝土所用的原料的有关规定。所用水泥应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175)《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》(GB1344)中有关混凝土和钢筋混凝土所用原料的规定。 2.2掺和料 采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制聚丙烯纤维混凝土/砂浆时,可掺入粉煤灰、矿渣微粉、硅粉等矿物掺合料。掺合料的性能应符合现行《高强高性能混凝土矿物外加剂》GB/T18736及相关应用技术规范的规定,其掺量应通过试验确定。 2.3骨料 配制聚丙烯纤维混凝土/砂浆时,砂的性能指标应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52)的规定。粗骨料的性能指标应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53)的规定。 2.4化学外加剂 聚丙烯纤维可与化学外加剂同时使用,化学外加剂的性能指标应符合《混凝土外加剂》GB8076或《混凝土外加剂应用技术规程》GB50119等国标的有关规定。 2.5水 聚丙烯纤维混凝土/砂浆拌合用水必须符合国家《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)的规定,不宜采用海水拌制。 2.6聚丙烯纤维的技术要求

纤维混凝土在弯曲下的微观力学上的耐久性研究

纤维混凝土在弯曲下的微观力学上的耐久性研究 摘要 基于细观力学耐久性模型来预测薄层水泥基复合材料的弯曲性能增强的成品和未精制的纤维素纤维的复合材料进行了测试,在干,湿,和加速老化(碳化)。该模型是基于断裂力学的直接链接的材料结构的变化导致的环境恶化工艺复合材料弯曲力学性能。该模型被用来作为一种工具来定量评价纤维素纤维基体界面的微观参数,很难测量的实验。合理的协议被发现在复合材料弯曲力学性能和纤维失效模式模型的预测与实验确定的趋势(拔出或断裂)作为一个功能的环境。这支持了所提出的细观力学模型参数的有效性。?1999 Elsevier科学有限公司保留权利。 关键词:微观力学;耐久性;复合材料;弯曲强度;建模

石棉纤维的纤维水泥广泛应用 业为薄水泥复合加固直到 研究表明,暴露于石棉引起的肺癌,石棉,和人类间皮瘤[ 1 ]。使用石棉 停止,引发了广泛的替代研究 光纤系统。对替代纤维的要求 高性能,高加工性,和 在富碱胶凝材料的环境耐久性。纤维素纤维实现了第一个要求。 纤维素纤维本质上是强大的,和细化(或 机械打浆)的纤维素纤维,大大提高了 其加工的必要,如果复合材料是使用Hatschek生产方法研制成功 [ 2,4 ]–。然而,当纤维素纤维增强水泥 复合材料暴露于户外环境中,复合材料的性能和力学性能变化,这意味着耐久性差[ 5 ]。微观结构研究的复合材料用扫描电子显微镜观察发现, 在纤维素纤维结构和纤维母体接触面积 通过改变环境[ 6 ]影响–8。 本文重点研究确定在物质的变化 干精制和未精制的纤维素纤维复合材料暴露于水后加速年龄结构(碳 信息)环境和连接这些变化对复合材料 机械性能通过细观力学耐久性模型。复合材料结构的划分 为三个方面:纤维,基体和纤维基体界面, 过渡区。细观力学参数是用来描述材料的结构强度的光纤参数, 刚度,长度和直径,刚度,韧性矩阵参数,和初始裂纹尺寸和fibermatrix界面摩擦和相互作用参数 化学键与吸收系数。一条弯曲的细观力学模型,使用这些输入参数来预测复合材料的力学性能[ 9 ]。量化

纺织纤维的力学性质

第四章纺织纤维的力学性质 ●一、名词解释 1. 断裂强力 2. 断裂强度 3. 断裂长度 4. 断裂伸长率 5. 初始模量 6. 弹性 7. 急弹性变形 8. 缓弹性变形 9. 塑性变形10. 蠕变11. 松弛12. 疲劳 ●二、填空题 1. 纺织纤维的力学性质包 括①、②、③、④、⑤、⑥、⑦等。 2. 纺织纤维初始模量小,表示纤维在小负荷作用下具有①等性能。 3. 影响纤维强伸度的因素分①、②两大类。 4. 纺织纤维受到拉伸力的作用后,其变形有①、② 和③三种。 5. 纺织工艺对纤维的摩擦抱合的要求是① 。 问答题 1. 影响纤维强伸度的内因是什么? 2. 影响纤维强伸度的外因是什么? 3. 测试束纤维强力时,修正系数0.675表示什么意思?为什么要修正? 4. 试述对纤维弯曲性能的要求。 答案: 第四章纺织纤维的力学性质 一、名词解释 1. 纺织材料断裂时,所能承受的最大外力,又称绝对强力。 2. 是指单位线密度纤维或纱线所能承受的绝对强力。 3. 重力等于强力时的纤维长度。 4. 伸长的长度占原来长度的百分率。 5. 表示纺织材料拉伸曲线起始段直线部分的斜率,用来描述纺织材料在较小外力作用下变形难易程度的指标。 6. 指纤维变形的恢复能力。 7. 加上拉伸力,几乎立即产生的伸长变形;除去拉伸力,几乎立即产生的回缩变形。 8. 是在拉伸力不变的情况下,纺织材料缓慢产生的伸长或回缩变形。 9. 材料受力时产生变形,除去外力后,材料的变形不能恢复的部分。

10. 纺织材料在一定拉伸条件下,变形随时间而变化的现象。 11. 拉伸变形保持一定,材料内应力随时间延续而减小的现象。 12. 纺织材料在较小外力长时间反复作用下,塑性变形不断积累,当积累的塑性变形值达到断裂伸长时,材料最后出现整体破坏的现象。 二、填空题 1. ①拉伸②压缩③弯曲④扭转⑤摩擦⑥磨损⑦疲劳 2. ①容易变形,刚性较差,其制品比较柔软。 3. ①内因②外因 4. ①急弹性变形②缓弹性变形③塑性变形 5. ①纤维相互间抱合性能要好,但摩擦系数不能太大。 三、问答题 1. ⑴大分子结构:当聚合度高,纤维强度高伸长小⑵超分子结构:当结晶度、取向度高,纤维强度高伸长小⑶纤维形态结构:大分子内裂缝和孔洞多,纤维强度下降。 2. ⑴温湿度高,大分子热动能增加,分子间结合力下降,纤维强度降低,伸长增加。 ⑵试验条件有:试样长度、束纤维根数、拉伸速度。 3. 束纤维强力换算成单纤维强力的修正系数,用束纤维法测强力由于纤维断裂的不一致性和测定时的其它因素,束纤维强力小于单纤维强力总和,使求得的单纤维强力偏小。 4. 要求纤维具有良好的弯曲性能,一方面要耐弯曲而不被破坏;另一方面要求具有一定的抗弯钢度。弯曲钢度小的纤维制成的织物柔软贴身,软糯舒适,但织物容易起球;抗弯钢度大的纤维制成的织物比较挺爽。

聚丙烯纤维混凝土的力学性能

聚丙烯纤维混凝土的力学性能 断裂强度、断裂伸长率和杨氏模量等力学性能是聚丙烯纤维混凝土的必测项目。 断裂强度是指单位细度的纤维能承受的最大拉伸力。聚丙烯纤维以很小的掺量掺入混凝土中,就可以取得显著的抗裂效果,一方面因为混凝土产生裂纹源之后,高度分散的聚丙烯纤维在混凝土基体中充分发挥搭接作用和牵制作用,起到“次级加强筋”的效果,从而有效抵制裂纹的进一步扩展;另一方面因为聚丙烯纤维强度越大,混凝土的强度也越大。采用纤维掺杂混凝土的重要意义在于纤维改善了混凝土构件的断裂强度,从而拓展了大跨度混凝土构件的使用范围。所以在使用中,断裂强度是一个非常重要的因素,聚丙烯纤维断裂断裂强度的大小,直接影响着聚丙烯纤维混凝土抗裂的能力。图1是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维断裂强度的比较。 图1是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维断裂强度的比较。 聚丙烯单丝纤维的断裂强度在290~510Mpa之间,平均值为420Mpa,而实际测得的断裂强度平均值为512Mpa,合格率为95%;聚丙烯网状纤维的断裂强度制定的平均值为380Mpa,而实际测得的断裂强度的平均值为486Mpa,合格率为95%。 纤维承受的外力作用达到弹性极限时,其增长的长度与原来长度的百分比称为断裂伸长率。此指标亦表征材料内部结构状况,现在工程纤维断裂伸长率普遍在5%~50%之间,而行业内明显存在两种不同的观点。一种观点认为较小的断裂伸长率好,而且较大的断裂伸长率

也不易得到较高的断裂强度和弹性模量;另一种观点认为在相同的断裂强度和弹性模量前提下,较高的断裂伸长率可以吸收更多的能量,对混凝土的增韧有很大的好处。 图2是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维伸长率的比较。 在实际生产中,断裂伸长率在20%左右的聚丙烯纤维既拥有较高的断裂强度和弹性模量,又对混凝土的增韧有很大好处。 杨氏模量E是理想材料在较小形变时应力与相应的应变之比,它是材料的宏观物理和力学量,是弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质,是物体变形难易程度的表征。聚丙烯纤维属于低弹模量纤维,掺入聚丙烯纤维可降低混凝土的脆性,增加韧性,改善混凝土的性能。 图3是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维杨氏模量的比较。 在混凝土实际生产中,弹性模量为3.8E3 Mpa左右的聚丙烯纤维的混入可以降低混凝土的脆性,增加韧性,改善混凝土的性能,满足砂浆、混凝土工程的质量需求。

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