钢纤维和聚丙烯纤维增强砂浆的制备及力学性能研究文献综述

文献综述

水泥基材料已经成为现代土木建筑、水利工程中应用最广泛、用量最多的建筑材料[1-2]。

与此同时带来的也有对水泥基材料性能的挑战，在抗震和高性能开发方面对水泥基材料也有越来越高的要求，所以研究高强高韧性的材料是必要的[3-4]。

一般来说，普通水泥砂浆、混凝土等水泥基材料均存在抗拉强度低、抗变形能力差等缺点，导致受损现象经常发生，尤其是在湿润及恶劣的环境下这种破坏的现象更为严重。

水泥基材料是一种多尺度结构材料，破坏过程也伴随着不同的阶段，首先是内部的细纹发展成为裂缝，最后导致被破坏，所以提高水泥基材料力学性能、使用寿命等方面是以后研究新材料的主要方向[5-6]。

水泥基材料的破坏过程贯穿了不同的层次与阶段，针对这种破坏方式，最直接有效的方法就是向水泥基材料中添加不同尺寸、不同品种的纤维[7-8]。

普通的水泥基材料一般都是脆性材料，加入纤维可以有效抑制微裂缝的产生与发展，有效改善水泥基材料的抗渗性和抗冻性，显著提高水泥基材料的断裂韧性和抗冲击性能，使其结构经久耐用[9-10]。

目前，纤维单掺增强水泥基复合材料的理论与应用已经得到了较大的发展，然而由于水泥砂浆、混凝土等水泥基材料具有多组分、多结构、多尺度层次的非均质体结构，不同品种、掺量、尺寸的纤维在水泥基材料中的作用效果和机理也不相同[11]。

由于水泥基材料的破坏过程有不同的阶段，只添加一种纤维只能在某一阶段发挥作用，纤维的增强效果不能完全发挥，而如果同时将两种或两种以上的纤维在经过合理的配比过后加入到水泥基材料中，可以使其相互作用、取长补短，同时增强效果[12-13]。

所以，合理的选择搭配不同品种或尺寸的纤维混掺可以强化水泥基材料的整体性能，对水泥基材料力学性能的研究也有着重要的意义。