通过硅烷偶联剂(SCA)对钢纤维进行表面改性，使用扫描电子显微镜和红外光谱仪对改性后的钢纤维进行微观表征，利用弯曲试验和单纤维拔出试验研究了两种SCA(KH560与KH550)改性钢纤维水泥基复合材料的弯曲性能和单纤维的拉拔性能。结果表明，KH560改性钢纤维能提高水泥基复合材料早期的弯曲强度和韧性、单纤维的峰值黏结应力和拔出功，而在后期，KH560劣化了钢纤维-基体界面，对弯曲性能和单纤维的拉拔性能产生了不利影响。KH550则呈现出与KH560相反的规律。KH550与KH560体积比为5∶5和7∶3的改性组能提高钢纤维水泥基复合材料早期和后期的弯曲性能，并有效改善钢纤维-基体界面黏结性能。复合SCA提高了钢纤维表面的粗糙度，并能在钢纤维-SCA-基体界面实现化学键连接。复合SCA有效提高了钢纤维水泥基复合材料的弯曲强度和韧性。
硅烷偶联剂 钢纤维 弯曲性能 界面黏结性能 单纤维拔出 改性机理 silane coupling agent steel fiber flexural property interface adhesion performance single-fiber pull-out modification mechanism
青岛理工大学土木工程学院，山东 青岛 266520
再生粗骨料中存在着较多的孔隙和微裂缝及表面附着的旧砂浆，导致再生粗骨料混凝土强度和耐久性能与普通混凝土相比较差。然而，纳米二氧化硅具有高火山灰活性、晶核效应和填充效应，使其在强化改性再生粗骨料混凝土的应用中具有重要意义。基于此，从工作性能、力学性能、耐久性和界面结构等方面，针对纳米二氧化硅改性再生粗骨料混凝土性能的研究进行了分析归纳，讨论了纳米二氧化硅对其性能提升的改性机理，为纳米二氧化硅在再生粗骨料混凝土性能提升方面的应用及推广提供理论和技术支撑。
再生粗骨料混凝土 纳米二氧化硅 改性机理 多重界面结构 性能提升 recycled coarse aggregate concrete nano-silica modification mechanism multi-interfacial structure performance improvement
山西大学资源与环境工程研究所, 国家环境保护废弃资源高效利用重点实验室, 太原 030000
纤维增强复合材料的力学性能主要受到纤维性能、树脂性能以及纤维与树脂间的复合材料界面性能影响。在实际应用中, 纤维表面改性是增强纤维和基体之间结合力, 拓展应用领域的关键。本文综述了国内外玄武岩纤维的几种改性工艺, 总结了各种表面改性方法的作用机理及其改性效果, 并简要介绍了玄武岩纤维的性质及应用。研究发现, 玄武岩纤维经过改性后, 其性能均有所改善, 如表面活性提高、强度增大、界面黏结力增强等, 这有利于其作为增强体制备各种性能优异的复合材料, 从而应用于土木建筑、汽车船舶、石油化工、航空航天等领域。此外, 本文最后还指出了玄武岩纤维改性领域目前存在的主要问题, 并对未来该领域研究发展方向做出展望。
玄武岩纤维 表面改性 复合材料 增强机理 性能 应用 basalt fiber surface modification composite modification mechanism performance application
为了更好地促进氯氧镁水泥(MOC)的工程化应用, 研究了原料配比、单掺不同磷酸盐改性剂、复掺磷酸与矿物掺合料改性剂对MOC耐水性能的影响。采用抗折强度、抗压强度(力学性能), 变异系数(强度随改性剂掺量变化的稳定性), 耐水系数(耐水性能)综合评价了改性剂对MOC耐水性能的改善效果, 并结合扫描电子显微镜分析耐水性能改善机理。结果表明: 当原料摩尔比n(MgO)∶n(MgCl2)∶n(H2O)=7∶1∶15, 且1.0%磷酸和60%硅灰(占MgO的质量分数)复掺时, MOC的耐水性能改善效果最佳, 改性后MOC的耐水系数在1.1以上; 微集料填充效应、火山灰效应、强度相(P5)稳定性的增强效应共同提升了MOC的耐水性能。
胶凝材料 氯氧镁水泥 矿物掺合料 力学性能 耐水性能 改性机理 cementitious material magnesium oxychloride cement mineral admixture mechanical property water resistance modification mechanism
1 武汉科技大学城市建设学院, 武汉 430065
2 武汉科技大学高性能工程结构研究院, 武汉 430065
3 武汉纺织大学工程造价系, 武汉 430200
研究了乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)对硫铝酸盐水泥(CSA)净浆抗压强度、凝结时间、干燥收缩、质量损失及浆体内部温度的影响规律, 并通过XRD、FTIR、SEM及EDS等测试手段对6 h、28 d龄期时的水化产物及微观结构进行分析。结果表明: 掺入EVA后CSA净浆的凝结时间显著缩短, 6 h的抗压强度升高, 而1 d、3 d、28 d的抗压强度降低; CSA净浆的干燥收缩和质量损失率随着EVA掺量的增加逐渐减小; EVA的掺入提高了CSA净浆内部温度曲线的峰值, 加快了峰值出现的时间。微观分析表明: EVA对CSA净浆6 h的水化具有促进作用, 使其生成了更多的钙矾石, 而对其28 d的水化具有抑制作用, 水化产物有所减少。
硫铝酸盐水泥 水化产物 力学性能 微观结构 改性机理 EVA EVA calcium sulfoaluminate cement hydration product mechanical property microstructure modification mechanism
1 北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室, 北京 100083
2 九江学院化学化工学院, 九江 332005
氯氧镁水泥具有高强度、强黏合力、耐磨、抗冲击、低碱性及低腐蚀性等优点, 作为无机胶黏剂和胶凝材料已在包括木材加工在内的众多行业中应用。但氯氧镁水泥的耐水性差, 严重影响了其规模化应用与推广。在保证氯氧镁水泥力学性能的条件下, 如何提高其耐水性成为氯氧镁水泥的研究热点。本文综述了近年来国内外在提高氯氧镁水泥耐水性方面的研究进展, 重点总结了不同外加剂应用于氯氧镁水泥改性的方法及作用机理。并对氯氧镁水泥在人造板等领域的发展前景进行了展望, 以期为高性能氯氧镁水泥的开发和应用提供理论与技术指导。
氯氧镁水泥 无机胶黏剂 外加剂 耐水性 力学性能 改性机理 magnesium oxychloride cement inorganic adhesive admixture water resistance mechanical property modification mechanism
1 贵州大学化学与化工学院，贵阳 550025
2 贵州省绿色化工与清洁能源重点实验室，贵阳 550025
3 中低品位磷矿及其共伴生资源高效利用国家重点实验室，贵阳 550014
采用油酸钠改性无水硫酸钙晶须(AW)，既可以增强无水硫酸钙晶须的疏水性，又可以在晶须表面引入-C=C-增加其功能性。利用晶须在甲基丙烯酸甲酯(MMA)的分散性能探究油酸钠加量、时间、改性温度等因素对改性效果的影响；采用XRD、XPS和DRIFTS探索晶须的吸附及改性机理、Washburn法测定晶须的疏水性能。结果表明随油酸钠用量的增加，分散性能先变好后变差，油酸钠与晶须质量比为1∶100时，沉降高度和沉降速度由油酸钠与晶须质量比为1∶200时的3.1 cm和0.31 cm/min大幅增加到10.6 cm和1.06 cm/min；分散性能开始出现突变时的油酸钠用量随温度升高而增加；DRIFTS表明油酸钠中的油酸根离子主要以物理吸附和化学吸附的方式与钙离子结合存在于晶须表面，其特征吸收峰分别是1 577 cm-1和1 540 cm-1的双峰和1 547 cm-1的单峰；改性后的晶须疏水性较改性前大幅增加，与水的接触角从改性前的0.04°增加到改性后的77.35°。
无水硫酸钙晶须 油酸钠 表面改性 分散性能 改性机理 anhydrous calcium sulfate whisker sodium oleate surface modification dispersibility modification mechanism
