【正文】 C03 C04 C05 C06 由圖 可以看出在 6 組配方中， C03 的抗折和抗壓強(qiáng)度均為最高，說(shuō)明 CF 的加量為 3%時(shí)，水泥石的抗折和抗壓強(qiáng)度最高。從室內(nèi)數(shù)據(jù)可以看出，碳纖維的加入使得水泥石抗折、抗壓強(qiáng)度均有所改變，其中抗折強(qiáng)度增加較為明顯，且水泥石的力學(xué)性能與 CF 加量的多少存在密切關(guān)系， CF 加入量為 3%左右的時(shí)候其力學(xué)性能較好。 （ 1）鋼纖維 本實(shí)驗(yàn)采用的是廢舊的輪胎所拆取的鋼纖維，其平均長(zhǎng)度為 ㎝～ ㎝之間，平均直徑為 ㎝左右。 通常情況下，按鋼纖維的體積率不得小于 %， 但是 也不可以太大， 因?yàn)?其中鋼纖維的體積率小到一定程度的時(shí)候?qū)⒉黄鹪鰪?qiáng)作用， 當(dāng)體積率太大時(shí)會(huì)破壞水泥石自身的性能。鋼纖維在拌和后進(jìn)行振動(dòng)的 圖 鋼纖維 多元纖維復(fù)和增韌水泥漿的制備及性能研究 13 時(shí)候，會(huì)使得鋼纖維下沉，為了使鋼纖維更均勻的分布必須縮短振動(dòng)的時(shí)間 [16]。并且由于養(yǎng) 護(hù)溫度的不同，鋼纖維增韌的水泥基體的力學(xué)學(xué)性能也會(huì)發(fā)生改變。加入鋼纖維后進(jìn)行的抗折實(shí)驗(yàn)中的斷裂時(shí)屬于拔出斷裂，想要使水泥基體斷裂便需要更大的力，因此增強(qiáng)了水泥石基體的力學(xué)性能。在抗折和抗壓性能測(cè)試的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)崩裂，維持了整個(gè)水泥石基體的完整性。由以上的數(shù)據(jù)和圖表可以看出加入鋼纖維后其對(duì)抗折和抗壓均有所提高，其中在抗壓強(qiáng)度方面效果比較明顯。然后在得到數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和對(duì)比，評(píng)析各種配比下性能的差異，如表 所表示的是不同編號(hào)下， SF、 CF 和各種外加劑的加量。 3） 抗折強(qiáng)度 表 HFRP 的抗折強(qiáng)度 編號(hào) 測(cè)得數(shù)據(jù)（ kN） 1 2 3 Rf平均值 （ kN） 抗折強(qiáng)度 Rf （ MPa） 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 16 CS01 CS02 CS03 CS04 CS05 CS06 CS07 CS08 CS09 CS10 如表 所示在測(cè)試抗折性能的時(shí)候， CS0 CS07 和 CS10 的抗折強(qiáng)度較高，造成這種現(xiàn)象的原因是由于它們配合比（表 ）的不同所導(dǎo)致 .主要是由于 SF 和 CF 加量的不同，在它們之間所產(chǎn)生的混雜效應(yīng)也不同。目前對(duì)于HFRP 在混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域上的應(yīng)用研究主要研究方法應(yīng)是針對(duì)一特定體系進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，模型設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究和理論處理，得出設(shè)計(jì)與控制特定應(yīng)用范圍內(nèi)的混雜復(fù)合材料性能的定量方法。在縱向拉伸下， FRP 發(fā)生的破壞模式有如下三種 ： 多元纖維復(fù)和增韌水泥漿的制備及性能研究 17 ① 脆性破壞：拉伸時(shí)在最薄弱點(diǎn)的維 （ 受力較大或有缺陷的纖維 ） 開(kāi)始斷裂，如果在纖維與基體粘結(jié)很強(qiáng)且基體性脆的情況下，則斷裂立即傳到鄰近纖維及整個(gè)截面，呈脆性斷裂 （ 圖 ） ； ② 脆性和纖維拔出：在一般情況下破壞端頭應(yīng)變發(fā)生變化，由于纖維基體傳遞剪應(yīng)力，應(yīng)力重新分布導(dǎo)致相鄰纖維應(yīng)力增大；斷裂纖維本身除附近失效的一圖定長(zhǎng)度外，纖維仍能承載，隨著荷載增大，斷裂纖維相繼增多，當(dāng)界面具有中等粘結(jié)強(qiáng)度 時(shí)，界面微損傷擴(kuò)展，能量耗散，界面逐漸被破壞，有纖維拔出 （ 圖 ） ； ③ 不規(guī)則破壞：如果界面粘結(jié)強(qiáng)度低，能量耗散在界面上，形成分層，基體剪切破壞，造成纖維斷裂在不同位置的不規(guī)則破壞 （ 圖） 。可見(jiàn)在加入 SF 和 CF 后，由于各種外加劑的添加，使得它的流動(dòng) 度很 好，這為它在實(shí)際工程中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。如果加入的纖維分散不均勻，將使得水泥石中缺少纖維處 或結(jié)團(tuán)處，不僅起不到增韌作用，還會(huì)引起局部強(qiáng)度減弱，因此，我們要保證纖維在水泥漿中分散均勻 [18]。這種阻裂作用既存在于水泥基體的 未硬化的塑性階段，也存 在于水泥基體的硬化階段。 （ 4） 破壞形式 從圖 可以看出分別加入鋼纖維和碳纖維的水泥石在測(cè)取抗壓強(qiáng)度后它的破壞形式，可以觀察到加入 CF后水泥石的斷面很齊整，沒(méi)有出現(xiàn)斷面分層現(xiàn)象；加入鋼纖維的水泥石的斷面可以看到斷口處還有少量鋼纖維被拔出，整個(gè)基體仍然處于連接狀態(tài)。由它們的配合比來(lái)看， SF 的加量在 3%比較合適， CF 的加量在 2%～ 3%可以達(dá)到好的增韌效果。在水泥漿中加入一定比例的長(zhǎng)短纖維，可利用纖維對(duì)負(fù)荷的傳遞，減小水泥石內(nèi)部缺陷的應(yīng)力 集中，增加水泥石的彈性和抗沖擊能力 [20， 21]。 另外，纖維材料在油井水泥中應(yīng)用最大的缺點(diǎn)就是混拌及泵送問(wèn)題，若要充分發(fā)揮纖維材料在油井水泥石中的拉筋及搭橋作用就必須保證纖維材料適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)徑比，纖維材料長(zhǎng)度過(guò)短難以達(dá)到增韌目的，必須要求 HFRP 的流動(dòng)性要好，如果長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng) 又 難以混和均勻，下灰時(shí)易堵死出灰口，攪拌時(shí)難以攪拌均勻，泵送也較為困難；因此，纖維增韌劑材料開(kāi)發(fā) 及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用應(yīng)保證油井水泥的混拌及泵送問(wèn)題，否則難以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)推廣應(yīng)用 [22]。從 HFRP 的配方來(lái)看， SF 的加量在 3%比較合適， CF 的加量在 2%～ 3%可以達(dá)到好的增韌效果 ， 確定了 CS07 和 CS08 適于油氣固井作業(yè)增韌 。 （ 3） 結(jié)合我國(guó)油氣固井方面的特定需求，應(yīng)研制合適的纖維相互混雜以達(dá)到固井的要求，以進(jìn)一步提高混雜優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在完成論文之時(shí)，回想四年走過(guò)的路，值得慶幸的是自己一直保持著對(duì)生活和理想的那份執(zhí)著和不懈的努力，讓自己現(xiàn)在可以說(shuō)句 ： 青春無(wú)悔 ! 在此首先深深感謝導(dǎo)師郭小陽(yáng)教授對(duì)我學(xué)業(yè)上教導(dǎo)和生活上的關(guān)懷 !在老師的精心指導(dǎo)下，本論文才得以順利提前完成。在此向你們表示我最誠(chéng)摯的感謝 ! 感謝我的母校西南石油大學(xué) ! 感謝家人多年對(duì)我的支持和關(guān)愛(ài) ! 。特別是程老師一直在我實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中幫助我，讓我在面對(duì)很多難題的時(shí)候，能夠明確自己的方向。 參考文獻(xiàn) [1] 沈榮熹，崔玉忠 .纖維增強(qiáng)水泥 [M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020. 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