基于界面在复合材料中的重要性,介绍了纤维增强水泥基复合材料中,纤维与水泥基的界面性能以及目前常用的界面性能的测试手段;同时,对目前常用的纤维(钢纤维、聚丙烯纤维)及新型无机矿物微纤维CaCO3晶须,与水泥基材料的界面的组成与结构的改善办法进行了总结。

采用浸泡抗蚀性能试验(K法)和潜在膨胀性能试验(P法)两种方法,考察碳酸钙晶须和玄武岩纤维增强水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能。通过测定砂浆的表观特征、质量经时变化规律、强度经时变化规律,并以长期浸泡下砂浆的膨胀率为辅助判断指标,全面衡量不同侵蚀龄期砂浆的硫酸盐侵蚀损伤特征。研究结果表明:碳酸钙晶须和玄武岩纤维的复掺有利于砂浆抗硫酸盐腐蚀能力的提高。

以某筏板基础大体积混凝土实际工程为研究对象,采用理论计算与工程现场试验相结合的方法,分析了该筏基工程混凝土出现裂缝的原因,并结合工程实际给出了温度裂缝控制的技术措施。

为了满足高性能、低成本的要求,试验采用质量较好的河砂作为细骨料,总共引入三种纤维,探讨了砂胶比对纤维水泥砂浆力学性能的影响及河砂与纤维混杂体系的适应性,最终确定了合适的砂胶比。试验结果表明,河砂可以使纤维混杂体系硬化物保持较高的强度,对于单掺钢纤维(SF)、钢纤维(SF)和聚乙烯醇(PVA)纤维混掺水泥砂浆,砂胶比为0.50时,硬化物的力学性能较好;三掺钢纤维、聚乙烯醇纤维、CaCO3晶须的水泥砂浆,砂胶比为0.55时能够保持较高的强度。即在引入微观纤维CaCO3后制备出的纤维增强水泥基材料(FRCC)呈现出了良好的适应性。

结合混凝土的多尺度特征与多尺度纤维增强理论,阐述了开展多尺度纤维增强混凝土研究的意义,总结了国内外对于混凝土多尺度特征与采用多尺度纤维增强混凝土的研究现状,设计了一种新型的多尺度纤维体系增强水泥基复合材料。