支護(hù)用水泥基復(fù)合材料強(qiáng)韌化的研究.pdf

1、隨著開挖深度的增加，巷道的正確支護(hù)已成為一項(xiàng)技術(shù)難題，其中，支護(hù)材料的研制日益重要，尤其是，高性能水泥基復(fù)合材料。水泥基材料脆性大、抗拉、抗折強(qiáng)度低，一般通過聚合物改性和纖維增強(qiáng)等方法對其進(jìn)行性能改善，論文重點(diǎn)研究水泥基材料的強(qiáng)韌化，工作內(nèi)容和研究成果如下:
　　(1)聚合物改性劑的合成:查閱文獻(xiàn)，利用種子乳液聚合技術(shù)，合成具有核殼結(jié)構(gòu)的聚丁二烯接枝聚苯乙烯乳液(PB-g-PS)，并進(jìn)行表征;
　　(2)聚合物改性，設(shè)計(jì)4因

2、素4水平正交試驗(yàn)，考察聚膠比(A)、水膠比(B)、砂膠比(C)以及復(fù)合助劑摻量(D)的改性效果;分析顯示，較優(yōu)的配方組合是聚膠比10％，砂膠比0.37,復(fù)合助劑摻量1.2％，水膠比范圍為0.3-0.35;
　　(3)纖維增強(qiáng)工藝可以解決水泥基材料開裂、抗折、抗拉性能差的問題，論文通過對纖維增強(qiáng)機(jī)理的理解，設(shè)計(jì)了4因素3水平正交試驗(yàn)，重點(diǎn)考察了砂膠比(A)、灰膠比(B)、增強(qiáng)替代(C)以及纖維體積摻量(D)四個因素的影響效果，并對成

3、型試件的抗壓、抗折、劈拉強(qiáng)度以及彎曲韌性等做了分析，綜合考慮，得到較優(yōu)的配方組合為砂膠比1,灰膠比0.4,增強(qiáng)替代比0.05以及纖維體積摻量2.4％;
　　(4)在纖維增強(qiáng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過考察纖維種類、纖維長徑比以及纖維體積摻量因素的影響，對先期配方進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，通過試驗(yàn)確定了使用日本PVA纖維、纖維長度9mm以及纖維體積摻量2.2％對水泥基材料的增強(qiáng)效果較好，并測定出各類纖維水泥基材料的彈性模量及泊松比;
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