一种纳米二氧化硅和混杂纤维增强的环氧树脂水泥基修复材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN116715476A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310697496.1

    申请日:2023-06-13

    申请人: 郑州大学

    摘要: 本发明属于修复材料技术领域,本发明公开了一种纳米二氧化硅和混杂纤维增强的环氧树脂水泥基修复材料及其制备方法,环氧树脂水泥基修复材料的原料包括水泥、石英砂、水、环氧树脂乳液、环氧树脂固化剂、纳米二氧化硅、聚乙烯醇纤维、钢纤维、消泡剂和减水剂。本发明所制得的环氧树脂水泥基修复材料中,环氧树脂乳液与纳米SiO2、聚乙烯醇纤维和钢纤维相结合,能够明显增强修复材料的粘聚性,从而增强粘结作用降低流动性;本发明所制得的环氧树脂水泥基修复材料具有优异的抗折强度、劈裂抗拉强度、界面弯拉强度。

    一种高性能水泥基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113264738A

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN202110701786.X

    申请日:2021-06-24

    申请人: 郑州大学

    IPC分类号: C04B28/04 C04B16/06 C04B14/06

    摘要: 本发明公开了一种高性能水泥基复合材料及其制备方法,属于建筑材料技术领域,所述复合材料原料包括:水、石英砂、粉煤灰、减水剂、纳米SiO2、水泥及聚乙烯醇纤维;所述制备方法包括:将水泥、粉煤灰和石英砂混合得到砂浆;将纳米SiO2与减水剂混合后加入部分水、搅拌,将得到的分散液加入所述砂浆中并搅拌,之后加入剩余的水,搅拌后加入聚乙烯醇纤维即得所述水泥基复合材料;本发明通过在水泥基复合材料中同时掺入一定比例的纳米SiO2和聚乙烯醇纤维,显著增强了水泥基复合材料在湿热盐耦合作用下的性能,更有利于水泥基复合材料在水工结构物及海洋工程中的应用。

    一种耐高温水泥基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113149574A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110618379.2

    申请日:2021-06-03

    申请人: 郑州大学

    IPC分类号: C04B28/04

    摘要: 本发明公开了一种耐高温水泥基复合材料及其制备方法,属于建筑材料技术领域,所述复合材料的原料包括:水泥、石英砂、粉煤灰、纳米SiO2、水、环氧树脂、固化剂、氧化石墨烯、减水剂及聚乙烯醇纤维;所述制备方法包括以下步骤:将环氧树脂及氧化石墨烯混合、搅拌,得混合物A;将纳米SiO2、固化剂及聚乙烯醇纤维混合并搅拌,得混合物B;将水泥、石英砂和粉煤灰混合,得混合物C;将混合物A和混合物B混合并搅拌后,加入混合物C,搅拌,然后加入水和减水剂,搅拌即得所述水泥基复合材料;本发明的水泥基复合材料具有优异的抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度,且在高温作用后,依然能够保持较好的力学性能。

    一种地聚合物砂浆与混凝土界面粘结性能的评估方法

    公开(公告)号:CN113111563A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110555336.4

    申请日:2021-05-21

    申请人: 郑州大学

    IPC分类号: G06F30/23 G06F119/14

    摘要: 本发明公开一种地聚合物砂浆与混凝土界面粘结性能的评估方法,包括以下步骤:构建混凝土基体评价模型;构建地聚合物砂浆的细观材料模型;构建内聚力接触模型,内聚力模型用于对地聚合物砂浆和混凝土的弱界面区进行有限元模拟;基于混凝土基体评价模型、细观材料模型和内聚力接触模型,进行数据仿真计算,获取剪切荷载与滑移曲线,基于剪切荷载与滑移曲线评估所述地聚合物砂浆与混凝土基体的剪切性能,评估地聚合物砂浆与混凝土基体之间的界面粘结性能。本发明能够快速、准确、系统的对地聚合物砂浆与混凝土界面的粘结性能进行评价,为获得粘结性能优良的新型修补加固复合材料,并用于工程实践提供重要参考。

    一种增强地聚合物复合材料与钢筋粘结性能的方法

    公开(公告)号:CN112816288A

    公开(公告)日:2021-05-18

    申请号:CN202110016746.1

    申请日:2021-01-07

    申请人: 郑州大学

    IPC分类号: G01N1/28 G01N19/04

    摘要: 本发明公开了一种增强地聚合物复合材料与钢筋粘结性能的方法,基于Harajli粘结滑移模型建立了一种改进的数学模型以及采用Mori‑Tanaka均匀化方法和Tsai‑Hill失效准则提出了一种有限元数值模型,并将有限元数值模型和改进的数学模型的预测结果与已存在的Harajli模型和相应的试验结果进行对比和分析,能够有效地预测纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物复合材料的粘结滑移行为。

    基于灰色关联和权重贡献的碱激发砂浆粘结性能分析方法

    公开(公告)号:CN113571138A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110911751.9

    申请日:2021-08-10

    申请人: 郑州大学

    摘要: 本发明公开基于灰色关联和权重贡献的碱激发砂浆粘结性能分析方法,包括以下步骤:S1、获取碱激发砂浆和混凝土基体间的粘结强度;S2、构建灰色关联分析模型;S3、基于灰色关联分析模型获取粘结强度与量化影响因素的灰色关联度;S4、利用反向传播神经网络构建碱激发砂浆和混凝土的粘结性能预测模型,训练后获取非量化影响因素的权值矩阵;S5、对权值矩阵进行权值贡献运算获取非量化影响因素的权重贡献率;S6、归一化灰色关联度和权重贡献率后获得碱激发砂浆粘结性能分析结果。本发明能够运用灰色关联分析探究各因素对粘结性能的显著性,并通过粘结强度预测模型完成对各影响因素的粘结强度预测分析,获得相关因素对粘结强度的影响程度。

    一种基于量子粒子群的水泥基复合材料断裂性能预测方法

    公开(公告)号:CN113326657A

    公开(公告)日:2021-08-31

    申请号:CN202110618275.1

    申请日:2021-06-01

    申请人: 郑州大学

    摘要: 本发明公开一种基于量子粒子群的水泥基复合材料断裂性能预测方法,包括:对纳米粒子PVA纤维水泥基复合材料进行三分弯曲小梁断裂性能试验,按照双k断裂模型,对试验数据进行处理,得到断裂能、起裂韧度和失稳韧度,构建成待测数据;构建最小二乘支持向量机模型,并采用量子粒子群算法对最小二乘支持向量机模型的罚参数C和核函数参数κ2进行全局寻优,得到最优参数,将待测数据和最优参数输入到最小二乘支持向量机模型中,进而得到复合材料断裂性能预测结果;本发明预测结果精确度高,收敛性和稳健性好,可以作为一种预测水泥基复合材料断裂性能的最优方法指导配合比设计,从而减少设计时间和试验成本。

    一种高粘结性能地聚物再生混凝土及其制备方法

    公开(公告)号:CN118702441A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202410761494.9

    申请日:2024-06-13

    申请人: 郑州大学

    摘要: 本发明公开了一种高粘结性能地聚物再生混凝土及其制备方法,属于混凝土制备技术领域;再生混凝土包括如下百分比的原料:矿渣粉15%‑20%、粉煤灰15%‑20%、硅酸钾5%‑10%、氢氧化钠1%‑5%、细骨料10%‑15%、粗骨料20%‑25%、纳米SiO20.5%‑1%、钢纤维1%‑3%、微生物溶液0.5%‑1.5%、复合溶液1%‑2%、微生物0.5%‑1.25%、余量为水;本发明利用微生物及其生成的溶液来填补混凝土内部的微小空隙,这样就能降低孔隙率并增强其密实性。此外,微生物还能加速碳酸钙的沉积过程,而在这个过程中,碳酸钙具有高度的化学反应能力,能与骨料发生化学反应,生成化学键合。这种化学键合不仅能强化骨料与地聚物基体之间的连结力,还可以进一步提升骨料与地聚物基体之间的接触面,从而提升了混凝土的粘结性能。