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在超高性能混凝土中增强PVA纤维基体界面性能:一个实验和分子动力学研究- ScienceDirect( Enhancing the PVA fiber-matrix interface properties in ultra high performance concrete: An experimental and molecular dynamics study - ScienceDirect )
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界面性质在很大程度上决定了纤维对水泥基基体的改善效果。本研究采用溶胶-凝胶法对聚乙烯醇纤维进行纳米二氧化硅处理，以提高超高性能混凝土(UHPC)的界面性能。通过对SEM-EDS、TG、Raman光谱的综合分析，该改性措施具有较高的包覆效率，纳米二氧化硅能均匀分布并稳定吸附在PVA纤维表面。此外，通过分子动力学模拟，揭示了纤维-水泥基界面的相互作用机理。Ca（来自基体表面）-O（来自二氧化硅）的配位导致化学键合，比PVA/C-S-H界面上形成的H键强得多。因此，SiO2改性纤维的拔出消耗的能量明显高于原始PVA。总之，包覆纳米二氧化硅颗粒不仅增加了PVA纤维的表面粗糙度，从而相应地改善了物理摩擦和互锁效果，而且还与胶凝基质中的含钙相发生反应，形成新的水化硅酸钙凝胶并填充到裂缝中。这两种机理使UHPC的抗压强度提高了10%左右，抗折强度提高了26%以上。
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