玻璃纤维织物增强地聚合物砂浆弯曲力学性能试验研究

摘要

为减少水泥生产中的碳排放，地聚合物砂浆作为低碳材料逐渐受到关注。为了提升其延性和韧性，将玻璃纤维织物植入地聚合物砂浆中，制备出玻璃纤维织物增强地聚合物砂浆。以织物层数、网格尺寸、环氧涂层和环境温度为主要参数，设计制备了12组试件进行三点弯曲试验。结果表明，纤维织物与地聚合物砂浆基体能够实现紧密结合并协同工作。随着织物层数的增加，试件表现出多缝开裂的延性破坏模式，初裂后依然保持显著的强化效应，弯曲强度和应变均呈增大趋势。在织物为3层时，试件的峰值弯曲强度和应变分别提高了71%和92%,韧性指标提升幅度超90%。随着网格尺寸的减小，弯曲强度显著增大，而弯曲韧性在网格尺寸5 mm时达到最大，主要是因为织物密度饱和，导致强度增强但延性降低，试件出现剪切破坏。环氧涂层的涂覆使得试件力学性能普遍提高，主要源于纤维束的整体性和抗拉能力增强。随着环境温度的提高，试件的弯曲力学性能显著退化，主要由于高温处理导致纤维束软化及砂浆基体孔隙率的增加。

关键词

玻璃纤维织物 / 地聚合物砂浆 / 弯曲力学性能 / 织物层数 / 网格尺寸 / 环氧涂层 / 环境温度

基金资助

山东省重大创新工程项目(2023CXGC010316); 山东省自然科学基金项目(ZR2024QE480,ZR2023ME040,ZR2023QE307); 中国博士后科学基金项目(2023M742143); 国家资助博士后研究人员计划项目(GZC20231497); 青岛市自然科学基金项目(24-4-4-zrjj-75-jch)