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PP纤维的多元影响力解析

更新时间: 2024-11-26 15:30:43  查看次数: 85    
PPF - 0.3% - 9 和 PPF - 0.3% - 12 这两组材料在挤出速度比较大的时候,里面含有的气体量比较高,而且纤维很容易弯曲折叠在一起,形成团聚的缺陷,这样就使得试件的抗折强度降低了。在早期的时候,双向抗折强度一般都是 Y 方向比 X 方向要大。这说明在试验里薄弱界面的方向不一样,材料的抗折强度就会有不同的结果。当掺入的纤维长度是 12 毫米的时候,材料抗折强度下降的程度和对照组差不多,而且材料抗折强度在不同方向上的差异也发生了变化,和对照组相比,力学性能在不同方向上的差异是相反的。这很可能是因为 PP 纤维长度变长了,在成型的过程中纤维结成一团产生了缺陷导致的。
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如果要用 PP 纤维来增强 3D 打印混凝土基体早期的抗折强度,应该用长度大概 6 毫米、掺量是 0.5%的 PP 纤维,或者是长度大概 3 毫米、掺量大概 0.3%的 PP 纤维来增强性能。这样就能增加挡在裂缝发展方向上的 PP 纤维数量,提高纤维阻止裂缝的效果,从而提高材料的抗折强度。但是纤维的掺量不能太高,不然就会让材料里的孔隙率变大,这样就会对力学性能产生不好的影响。
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随着 PP 纤维掺量不断增加,3D 打印混凝土后期的抗折强度是下降的趋势,而且 Y 方向的强度下降得很明显。当纤维掺量是 0.5%的时候,为了让试件能达到同样的打印质量就用了比较高的挤出速度,这样就使得试件的孔隙率变大了,导致材料抗折强度下降。PPF - 0.3% - 6 组和 PPF - 0.1% - 6 组用的挤出速度是一样的,但是比较高的纤维掺量会让体系里出现纤维相互搭接的情况,这样就增加了复合材料里含有的气体量。在抗折强度测试的时候,微裂缝发展方向上的孔隙数量变多了,这样就加快了裂缝的发展,从而导致抗折强度下降。很明显复合材料孔隙率的增加在层与层之间的界面结合部位表现得很突出,所以对界面孔隙数量变化比较敏感的 Y 方向抗折强度下降得就更明显,具体的情况可以看 7.4.2 节。
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随着掺入的 PP 纤维长度变长,复合材料的抗折强度下降,而且 Y 方向的抗折强度下降得很明显。和增加纤维掺量不一样,增加纤维长度的时候,就相当于把同样掺量情况下的短切纤维连接起来了,这样就减少了挡在裂缝发展方向上的纤维数量。抗折强度测试的时候裂缝的发展方式很特别,受纤维数量变化的影响很明显,所以就导致抗折强度下降得很厉害。