復(fù)合材料水泥基復(fù)合材料

1、會(huì)計(jì)學(xué)1復(fù)合材料水泥基復(fù)合材料復(fù)合材料水泥基復(fù)合材料u流動(dòng)性是指新拌混凝土在自重或機(jī)械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。 u粘聚性是指新拌混凝土的組成材料之間有一定的粘聚力，在施工過(guò)程中，不致發(fā)生分層和離析現(xiàn)象的性能。 u保水性是指在新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工過(guò)程中，不致產(chǎn)生嚴(yán)重泌水現(xiàn)象的性能。 和易性是混凝土拌和物在拌和、運(yùn)輸、澆筑過(guò)程中，便于施工的技術(shù)性能。 它是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性等 。水泥基復(fù)合材料是指水泥與水發(fā)生水化、硬化后形成的硬化水泥漿作為基體與其他各種無(wú)機(jī)、金屬、有機(jī)材料組合而得到的具有新性能的材料。混凝土、纖維增強(qiáng)水泥基

2、復(fù)合材料、聚合物水泥基復(fù)合材料。按照增強(qiáng)體的種類分類：7-2 水泥基復(fù)合材料的種類及基本性能n混凝土是以水泥為基體，加入水、粗細(xì)骨料、鋼筋，按適當(dāng)比例拌和均勻，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的復(fù)合材料；n原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單；n抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級(jí)范圍寬；n使用范圍廣泛，如土木工程、造船業(yè)、機(jī)械工業(yè)、海洋的開發(fā)、地?zé)峁こ痰取?1、混凝土水和水泥形成水泥漿，起膠結(jié)作用；砂和石子為細(xì)、粗骨料。2. 纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料定義：由不連續(xù)的短纖維均勻的分散于水泥混凝土基材中形成的復(fù)合材料。目的：克服混凝土耐拉伸外力差，破壞前的許用應(yīng)變小的缺點(diǎn)。方式：纖維交叉牽制，形成遍布結(jié)

3、構(gòu)整體的網(wǎng)絡(luò)；纖維和基體共同承受拉力直到基體裂損，然后總的力都轉(zhuǎn)移到纖維上。粗骨料粒徑20mm,砂率40-60%，W/C比?。焕w維長(zhǎng)徑比40-80，纖維有高拉抗強(qiáng)度；纖維與水泥的性能必須匹配：鋼纖維適宜堿性大的水泥，GF適宜堿性小的水泥。對(duì)原材料的基本要求：聚合物混凝土是設(shè)法將聚合物摻入混凝土而形成混雜復(fù)合材料。由于少量聚合物的摻入，填充了混凝土內(nèi)部的孔隙和微裂縫，大大的提高了混凝土的性能。例如: 抗折強(qiáng)度和柔韌性提高。 內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)有所改善，趨向連續(xù)密實(shí)。 建筑物耐久度大大提高。聚合物混凝土 聚合物浸漬混凝土 聚合物水泥混凝土(1)聚合物浸漬混凝土 將已硬化的混凝土構(gòu)件，浸入聚合物單體或預(yù)聚體

4、溶液中使其滲入空隙，通過(guò)加熱聚合、固化形成聚合物填充。提高密度、強(qiáng)度和韌性。(2)聚合物混凝土聚合物完全取代水泥，作為集料的結(jié)合劑。常用聚合物：環(huán)氧、脲醛、糠醛、聚酯樹脂等。性能好，價(jià)格較高。應(yīng)用：如人造石(3)聚合物水泥混凝土聚合物部分取代水泥。要求聚合物具有親水性，在水中或能溶解或能分散成乳液。加入狀態(tài)可以是單體、聚合物乳液、聚合物粉末。聚合物改性水泥基復(fù)合材料特點(diǎn)：抗折強(qiáng)度明顯，抗壓強(qiáng)度。韌性，剛度、脆性?？?jié)B透性、耐侵蝕性。粘補(bǔ)性好。工藝簡(jiǎn)單，成本低。7-3 水泥基復(fù)合材料的成型工藝最終配方滿足耐久性要求主要用于鐵道的枕木、空洞隧道、橋梁等主要用于高架公路路面，大跨度橋及建筑物的橫梁等

5、。2、纖維增強(qiáng)水泥的成型 (1)、直接噴射法 砂漿配比：W/C = 0.30.4 ； S/C =0.51 耐堿短切纖維：1250mm ；含量約35% 。 (3)、預(yù)混料澆鑄法 纖維與砂漿混合，鑄模成型。關(guān)鍵：(4)、壓力法 預(yù)混料鑄模后，加壓脫水。(5)、離心成型法 離心成型 + 脫水。 適合于回轉(zhuǎn)體構(gòu)件，纖維可進(jìn)行表面集中增強(qiáng)。碳纖維增強(qiáng)水泥可用來(lái)代替木材，制成住宅的屋頂、構(gòu)架，地板，梁以及隔板等，但是價(jià)格昂貴。玻璃纖維增強(qiáng)水泥可做雕塑、門窗、花盆等(1)、聚合物浸漬混凝土的制備方法使混凝土中空隙和裂縫被填充，是原來(lái)的多孔體系變成較密實(shí)的整體，提高了強(qiáng)度和各項(xiàng)性能。聚合物浸漬混凝土聚合物浸漬

6、混凝土由于良好的力學(xué)性能、耐久性及抗腐蝕能力，主要用于受力的混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。因浸漬工藝復(fù)雜、成本較高，混凝土構(gòu)件需要預(yù)制并且尺寸受到限制，因而主要在特殊情況下使用?？勺鳛楦咝芙Y(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于特種工程，例如腐蝕介質(zhì)中的管、樁、柱、地面磚、海洋構(gòu)筑物和路面、橋面板，以及水利工程中對(duì)抗沖、耐磨、抗凍要求高的部位。也可應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)構(gòu)筑物的表面和缺陷，以提高其使用性能。(2）、聚合物混凝土的制備方法聚合物混凝土(PC)以聚合物（或單體）全部代替水泥，作為膠結(jié)材料的聚合物混凝土。常用一種或幾種有機(jī)物及其固化劑、天然或人工集料（石英粉、輝綠巖粉等）混合、成型、固化而成。聚合物在此種混凝土中的含

7、量為重量的825%。與水泥混凝土相比,它具有快硬、高強(qiáng)和顯著改善抗?jié)B、耐蝕、耐磨、抗凍融以及粘結(jié)等性能。可現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用于混凝土工程快速修補(bǔ)、地下管線工程快速修建、隧道襯里等，也可在工廠預(yù)制。(3）、聚合物水泥混凝土的制備方法聚合物水泥混凝土以聚合物(或單體)和水泥共同作為膠凝材料的聚合物混凝土。其制作工藝與普通混凝土相似，在加水?dāng)嚢钑r(shí)摻入一定量的有機(jī)物及其輔助劑，經(jīng)成型、養(yǎng)護(hù)后，其中的水泥與聚合物同時(shí)固化而成。聚合物摻加量一般為水泥重量的 520%。使用的聚合物一般為合成橡膠乳液。此外環(huán)氧樹脂及不飽和聚酯一類樹脂也可應(yīng)用。由于聚合物的引入，聚合物水泥混凝土改進(jìn)了普通混凝土的抗拉強(qiáng)度、耐磨、耐蝕、抗

8、滲、抗沖擊等性能，并改善混凝土的和易性?？蓱?yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)灌筑構(gòu)筑物、路面及橋面修補(bǔ)，混凝土儲(chǔ)罐的耐蝕面層，新老混凝土的粘結(jié)以及其他特殊用途的預(yù)制品。n高強(qiáng)混凝土n高性能混凝土n無(wú)宏觀缺陷水泥基材料n均布超細(xì)顆粒致密體系 n活性粉末混凝土 我國(guó)通常將強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)C50的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土(HSC);抗壓強(qiáng)度在100Mpa的稱為超高強(qiáng)混凝土(SHSC)。 混凝土強(qiáng)度類別，在不同的時(shí)代和不同的國(guó)家有不同的概念和劃分:50年代以前, 30Mpa以上;50年代，35Mpa以上;60年代以來(lái)提高到4152Mpa；目前：50Mpa以上。1、從混凝土工程學(xué)角度攪拌用水要少；澆筑搗實(shí)要充分；混凝土硬化后要充分養(yǎng)護(hù)

9、。2、從材料學(xué)的方面材料的組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其對(duì)混凝土材料性能（包括流動(dòng)性，強(qiáng)度和耐久性）的影響；考慮混凝土內(nèi)部的界面結(jié)構(gòu)與孔結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)度與耐久性的影響。澆筑搗實(shí)養(yǎng)護(hù)硬化混凝土（低水灰比）（溫、濕度） 坍落度損失的控制 強(qiáng)度 耐久性（高效率）高流動(dòng)性應(yīng)用實(shí)例：高度452 m高度374 m高性能混凝土的工程應(yīng)用1. 水電建設(shè)2.高速鐵路3. 大型橋梁4. 核電5. 水利工程預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管PCCP性能：材料內(nèi)部密實(shí)填充，沒有大孔，很少的毛細(xì)孔，收縮率低，孔分布合理；抗壓強(qiáng)度180-300MPa，抗彎強(qiáng)度 15-40MPa，彈性模量30-80GPa，斷裂韌性0.5MPa.m1/2。應(yīng)用：均布超細(xì)顆粒

10、致密體系已在腐蝕介質(zhì)的表面保護(hù)層中得到應(yīng)用，甚至在工業(yè)中已被用做工程零部件，如螺絲刀、連桿、水泥磨的喂料裝置和生產(chǎn)車床的沖壓模具等，并在某些領(lǐng)域有可能替代鑄石、橡膠及鋼材。缺陷：成本高昂，無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)澆注成型，高脆性。2012年3月初，據(jù)來(lái)自國(guó)內(nèi)外媒體的信息，伊朗已經(jīng)研制出被稱為“智能混凝土”的世界最強(qiáng)混凝土，可抵御地震，也可抵鉆地炸彈。UHPC的基本原料和普通的混凝土一樣，都是沙子和水泥。但UHPC中還配有石英砂及各種加固材料和纖維。這種石英砂不同于其他大量混有沙子的石英砂，純度高達(dá)100%。哈馬丹布-阿里大學(xué)的穆哈穆德尼力教授（Mahmoud Nili）在UHPC中配入了聚丙烯纖維和石英粉，使

11、其韌性大大提高，抗爆能力比普通混凝土高出數(shù)倍。伊核朗設(shè)施由智能混凝土制造美國(guó)的鉆地導(dǎo)彈混凝土、纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料、聚合物水泥基復(fù)合材料。按照增強(qiáng)體的種類分類：7-2 水泥基復(fù)合材料的種類及基本性能聚合物混凝土 聚合物浸漬混凝土 聚合物水泥混凝土(1)聚合物浸漬混凝土 將已硬化的混凝土構(gòu)件，浸入聚合物單體或預(yù)聚體溶液中使其滲入空隙，通過(guò)加熱聚合、固化形成聚合物填充。提高密度、強(qiáng)度和韌性。(2)聚合物混凝土聚合物完全取代水泥，作為集料的結(jié)合劑。常用聚合物：環(huán)氧、脲醛、糠醛、聚酯樹脂等。性能好，價(jià)格較高。應(yīng)用：如人造石(3)聚合物水泥混凝土聚合物部分取代水泥。要求聚合物具有親水性，在水中或能溶解或能分散成乳液。加入狀態(tài)可以是單體、聚合物乳液、聚合物粉末。(1)、聚合物浸漬混凝土的制備方法使混凝土中空隙和裂縫被填充，是原來(lái)的多孔體系變成較密實(shí)的整