聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料力学性能试验研究

聚乙烯醇纤维增强混凝土的性能分析及其应用混凝土是重要的建筑材料，具有可模塑性、可延展性和压缩强度等优点。

然而，混凝土在拉伸和弯曲方向上的强度和韧性相对较差，容易出现裂缝和破损。

为了解决这些问题，研究人员开始探索添加纤维增强混凝土，其中聚乙烯醇纤维是一种广泛应用的材料。

本文将对聚乙烯醇纤维增强混凝土的性能进行分析，并探讨其在实际应用中的优缺点。

一、聚乙烯醇纤维增强混凝土的性能1.1 强度提高添加聚乙烯醇纤维可以显著提高混凝土的拉伸和弯曲强度。

由于混凝土中存在局部弱点和微裂缝，聚乙烯醇纤维在其上形成网状结构，从而增强混凝土的整体强度。

1.2 抗裂性能混凝土中出现裂缝主要是由于局部受到外力或内部温度变化所致。

添加聚乙烯醇纤维可以抑制混凝土内部的裂缝扩展，从而提高其抗裂性能。

1.3 韧性提高韧性是指材料在断裂前能够吸收的能量，是评价材料抗震性能的重要指标。

添加聚乙烯醇纤维可以提高混凝土的韧性，使其在发生外力作用时能够更好地承受一定的塑性变形，从而减轻了建筑物的震害程度。

1.4 降低收缩和渗透性混凝土中存在缩短、干缩和水泥胶体收缩等问题，这些问题容易导致混凝土的开裂和渗透。

添加聚乙烯醇纤维可以有效地减少混凝土收缩系数，从而减缓混凝土的变形和裂缝发生率。

二、聚乙烯醇纤维增强混凝土的应用2.1 地下水利工程地下水利工程施工亦常常会用到混凝土，而地下水中的水分会使混凝土吸水而导致渗漏。

添加聚乙烯醇纤维增强混凝土可以有效地改善其渗透性能，防止发生渗漏问题。

2.2 道路建设混凝土在道路建设中被广泛应用，而道路工程面临的气候和外力作用较大，需要具备较好的抗裂性能和韧性。

添加聚乙烯醇纤维可以增强混凝土的整体强度和韧性，从而提高其使用寿命和抗疲劳性能。

2.3 防护工程在一些防护工程中，如滨海公路、水利等重要建筑，在海水波浪冲刷、水蚀侵蚀等情况下，聚乙烯醇纤维增强混凝土可以减轻外力对建筑物的破坏程度，增强抵御自然侵蚀和环境变迁的能力。

PVA纤维水泥基复合材料单轴受压试验研究姜海军;刘曙光;闫长旺;张菊【期刊名称】《混凝土》【年(卷),期】2014(000)006【摘要】聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料（Polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites简称PVA-FRCCs）是一种高性能纤维增强水泥基复合材料。

采用棱柱体试件（150 mm×150 mm×550 mm）研究其单轴受压力学性能。

单轴受压试验直接获得了棱柱体试件的应力-应变全曲线，从而获得峰值应力、峰值应变、弹性模量，并系统分析了纤维体积掺量对上述参数的影响。

通过对试验数据和已存模型比较获得一个能够描述其应力-应变曲线的非线性本构模型。

【总页数】4页(P81-83,111)【作者】姜海军;刘曙光;闫长旺;张菊【作者单位】内蒙古工业大学矿业学院，内蒙古呼和浩特 010051; 中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州 221116;内蒙古工业大学矿业学院，内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学矿业学院，内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古工业大学矿业学院，内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】TU528.041【相关文献】1.PVA纤维增强水泥基复合材料单轴抗压试验研究 [J], 高淑玲;徐世烺2.PVA纤维尾矿砂水泥基复合材料断裂能试验研究 [J], 张少峰;王雪3.高温后PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能试验研究 [J], 杨珊;李祚;彭林欣;罗月静;滕晓丹4.钢筋约束PVA纤维水泥基复合材料受压性能试验研究与理论模型 [J], 孙伟;徐珍飞5.纳米粒子和石英砂对PVA纤维水泥基复合材料单轴拉伸性能的影响 [J], 魏华;张鹏;王娟;张天航因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

ECC-混凝土控裂功能材料力学性能的试验研究聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)是在水泥砂浆中掺入一定量的聚乙烯醇纤维而制成的一种复合材料,它具有比较高的抗弯和抗拉强度、极限延伸率,较大的抗裂性能、抗变形性能、抗冲击性、耐磨性、抗渗性和较高的疲劳强度等优点。

在工程中应用PVA-ECC这种材料可以有效地提高工程的耐久性。

借鉴已有的ECC研究成果以及课题组相关的研究成果,本论文进一步探索采用国产PVA纤维制备PVA-ECC的最优配合比,并在普通混凝土材料的基础上,引入功能梯度材料的设计原理,将ECC布置在混凝土构件的受拉区以替代该区域的部分混凝土,形成一种由普通混凝土和ECC结合而成的复合材料。

在ECC和混凝土材料的界面结合区,两种材料相互渗透,在一定厚度范围内形成了 ECC-混凝土控裂功能梯度材料。

为了更好地分析采用这种由ECC-混凝土复合材料制成的构件(或结构)的受力性能,有必要研究ECC和混凝土界面结合区域的ECC-混凝土控裂功能材料的力学性能。

本文通过试验研究确定了国产PVA-ECC材料的最佳配合比,并针对ECC-混凝土控裂功能材料的力学性能开展了试验和理论研究。

本文所做研究工作如下:(1)通过立方体抗压和四点弯曲试验研究PVA-ECC 的力学性能,两种试验各制备了27组试件。

分析试验结果,确定国产PVA-ECC材料的最佳配合比。

针对PVA-ECC最佳配合比的材料,由该材料的跨中挠度推导得到它的拉伸应变计算值,采用已有的拉伸应变试验值验证了 PVA-ECC材料的跨中挠度与拉伸应变之间的关系式。

(2)通过立方体抗压试验和劈裂抗拉试验分别研究ECC-混凝土控裂功能材料在受压和受拉时的力学性能。

两种试验各自制备了 36组试件,其中30组试件采用国产PVA纤维,6组试件作为对照组采用日本PVA纤维。

通过试验数据线性拟合,确定了 ECC-混凝土控裂功能材料立方体抗压强度与单轴抗压强度的比值随ECC厚度变化的关系。

《PVA纤维增韧水泥基复合材料制备及其高温力学性能研究》一、引言随着现代建筑技术的不断发展，对建筑材料性能的要求日益提高。

水泥基复合材料因其优异的物理力学性能和良好的耐久性，在建筑领域得到了广泛应用。

然而，传统的水泥基材料在受到冲击或震动时易产生裂纹，影响了其使用性能。

为了改善这一不足，研究人员开始探索将纤维加入到水泥基材料中，以提高其韧性和抗裂性能。

其中，PVA（聚乙烯醇）纤维因其优良的物理性能和与水泥基材料的良好相容性，成为了增强水泥基复合材料的重要选择。

本文旨在研究PVA纤维增韧水泥基复合材料的制备工艺及其在高温环境下的力学性能。

二、PVA纤维增韧水泥基复合材料的制备1. 材料选择制备PVA纤维增韧水泥基复合材料所需的主要材料包括水泥、PVA纤维、水和其他添加剂。

其中，PVA纤维的选择对于提高复合材料的性能至关重要。

应选择具有高强度、高韧性和良好亲水性的PVA纤维。

2. 制备工艺制备过程主要包括材料混合、搅拌、浇筑和养护等步骤。

首先，将水泥、PVA纤维、水和添加剂按照一定比例混合；然后，通过搅拌使各组分充分混合均匀；接着，将混合物浇筑到模具中，进行养护；最后，脱模并得到PVA纤维增韧水泥基复合材料。

三、高温力学性能研究1. 实验方法为了研究PVA纤维增韧水泥基复合材料在高温环境下的力学性能，采用高温炉对试样进行加热，并利用万能材料试验机进行力学性能测试。

通过改变加热温度和加热时间，探究不同条件下复合材料的力学性能变化。

2. 实验结果与分析（1）抗拉强度：随着温度的升高，PVA纤维增韧水泥基复合材料的抗拉强度呈现先增加后降低的趋势。

在较低温度下，PVA纤维能够有效地提高复合材料的抗拉强度；而在较高温度下，由于纤维与基体的热膨胀系数差异较大，导致复合材料内部产生较大的热应力，从而降低其抗拉强度。

（2）抗压强度：与抗拉强度类似，PVA纤维增韧水泥基复合材料的抗压强度在高温环境下也呈现先增加后降低的趋势。

聚乙烯醇对水泥基复合材料的性能研究刘俊茹【摘要】本文主要研究了加入不同份数的聚乙烯醇对水泥基复合材料体积电阻率、力学性能和耐久性能的影响.【期刊名称】《四川水泥》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】1页(P5)【关键词】聚乙烯醇;水泥基复合材料;电阻率;力学性能;耐久性【作者】刘俊茹【作者单位】西安思源学院城市建设学院陕西西安 710038【正文语种】中文【中图分类】TQ172以水溶性聚合物作为水泥的改性剂，可以改善水泥的结构，实现减水、调凝、增强及增韧水泥的目的。

聚乙烯醇(PVA)能溶于含羟基的极性溶液中，易转变成凝胶，不溶于几乎所有的非极性溶剂，水是其最好的溶剂，且它的水溶液含水量高、强度高、毒性小、生物相容性好。

PVA 的性质主要由它的分子量和醇解度来决定，分子量越大，水溶性越差，水溶液粘度大，成膜性能好。

PVA 具有较佳的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、胶体保护性、气体阻绝性、耐磨性。

在水泥中加入不同质量分数的PVA，并按照加水量36.4%加水，分别测试其性能。

PVA 掺量对水泥基复合材料体积电阻率的影响分别按质量分数1%、2%、4%、8%加入PVA，测量其 7 天、28 天体积电阻率结果见图1所示。

由图1可知：随着PVA 掺量的增加，PVA水泥复合材料的7 天、28 天体积电阻率逐渐上升。

其中，7 天体积电阻率从未加 PVA 时的3.95×108Ω·cm 提高到 8%PVA 掺量时的14.42×108Ω·cm； 28 天体积电阻率从未加 PVA 时的4.13×108Ω·cm 提高到8%PVA 掺量时的66.54×108Ω·cm，电阻率提高了 15 倍以上。

该结果的原因在于 PVA 分子链能和水泥水化产物(如铝酸钙)结合形成界面层，最终形成聚合物和水泥水化物相互交织、相互贯穿的复合体结构，从而细化孔结构减弱孔液互相连通，使材料微结构更趋致密，电阻率提高。