水泥基复合材料
水泥基复合材料的制备及应用研究
水泥基复合材料的制备及应用研究水泥基复合材料是一种由水泥、细骨料和一种或多种纤维增强材料组成的复合材料。
它具有较高的强度、耐久性和抗裂性能，被广泛用于建筑、道路、桥梁等工程结构中。
本文将探讨水泥基复合材料的制备方法及其在各个领域中的应用。
首先，水泥基复合材料的制备需要选择合适的原料。
水泥是主要成分，常见的有普通硅酸盐水泥和高性能水泥，细骨料可以使用砂石、河砂等，而纤维增强材料可以选择钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等。
这些原料需要经过混合、搅拌、均匀分散等步骤，制备成均匀的复合材料糊状物。
其次，水泥基复合材料可以通过不同的加工方法得到不同形式的制品。
最常见的是浇注成型，即将复合材料糊状物倒入模具中，经过充实和振实等处理后，使其固化成所需形状。
还可以采用挤出法、喷涂法等技术制备出管材、板材等特殊形状的制品。
水泥基复合材料在建筑领域中有着广泛的应用。
首先，在高层建筑中可以使用水泥基复合材料制作轻质隔墙板，提高结构的抗震性能。
其次，它也可以用来制作防水层、隔热层等功能性材料，提高建筑的使用寿命。
此外，水泥基复合材料还可以用于修补和增强老化、破损的混凝土结构，延长其使用寿命。
在道路和桥梁领域中，水泥基复合材料也有着广泛应用。
它可以用于制作高性能混凝土路面，提高道路的耐久性和承载能力。
同时，它还可以用于制作桥梁的预应力构件、减振设备等，增强桥梁的结构强度和抗震性能。
总之，水泥基复合材料具有广泛的应用前景。
通过选择不同的原料和加工方法，可以制备出形状各异的复合材料制品。
在建筑、道路、桥梁等领域中，它能够提高结构的强度和耐久性，延长使用寿命。
随着技术的不断发展，水泥基复合材料的制备方法和应用领域也将进一步推广和完善。
复合材料-第七章水泥基复合材料
1.3 制备高强度水泥混凝土的技术路线
优质的水泥
（低水灰比）
浇筑捣实
优质的骨料 高流动性 （高效率）
养护
（温、湿度）
硬化混凝土
超细矿粉
掺合料 高效减水剂
坍落度损 失的控制
强度 耐久性
1.4 高强混凝土配合比设计原则
（1）水灰比宜小于0.35，对于80~100MPa混凝 土宜小于0.30，对于100MPa以上混凝土宜小于 0.26，更高强度时取0.22左右。
玻璃纤维增强水泥可做雕塑、门窗、花盆等
3．聚合物水泥基复合材料的成型
(1)、聚合物浸渍混凝土的制备方法
使混凝土中空隙和裂缝被填充，是原来的多孔体系 变成较密实的整体，提高了强度和各项性能。
聚合物浸渍混凝土
聚合物浸渍混凝土由于良好的力学性能、 耐久性及抗腐蚀能力，主要用于受力的混 凝土及钢筋混凝土结构构件。
按照增强体的种类分类：
混凝土、 纤维增强水泥基复合材料、 聚合物水泥基复合材料。
1、混凝土
混凝土是以水泥为基体，加入水、粗细骨料、 钢筋，按适当比例拌和均匀，经搅拌振捣成 型，在一定条件下养护而成的复合材料；
原料丰富，价格低廉，生产工艺简单；
抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽；
使用范围广泛，如土木工程、造船业、机械 工业、海洋的开发、地热工程等。
(2）、聚合物混凝土的制备方法
聚合物混凝土(PC) 以聚合物（或单体）全部代 替水泥，作为胶结材料的聚合物混凝土。
常用一种或几种有机物及其固化剂、天然或人工 集料（石英粉、辉绿岩粉等）混合、成型、固化而 成。 聚合物在此种混凝土中的含量为重量的8～25%。 与水泥混凝土相比,它具有快硬、高强和显著改善 抗渗、耐蚀、耐磨、抗冻融以及粘结等性能。
水泥基复合材料
《水泥基复合材料》总结无机非09-1班赵学伟23水泥基复合材料是以硅酸盐水泥为基体，以耐碱玻璃纤维、通用合成纤维、各种陶瓷纤维、碳和芳纶等高性能纤维、金属丝以及天然植物纤维和矿物纤维为增强体，加入填料、化学助剂和水经复合工艺构成的复合材料。
它比一般混凝土性能有所提高。
以短切的耐碱玻璃纤维约3％～10％含量的复合材料为例，其密度为1600～2500kg/m3，抗冲强度8.0～24.5N·mm/mm2，压缩强度48～83MPa，热膨胀系数为(11～16)×10-6K-1。
性能随所用原材料、配比、工艺和养护条件而异。
水泥基复合材料基本上用于制造建筑构件，如内、外墙板、天花板等。
主要分为混凝土，纤维增强水泥基复合材料及聚合物改性混凝土三大类。
今天主要介绍下纤维增强水泥基复合材料和聚合物改性混凝土材料。
一纤维增强水泥基复合材料国际上对碳纤维、聚丙烯腈纤维混凝土结构的研究日趋活跃，有关论文明显增多。
由于碳纤维是高科技纤维中发展最快的品种之一，它具有高强度、高弹模、高抗腐蚀的众多优点，因此把碳纤维应用于土木工程及建筑工程是许多科技人员长久的梦想。
决定碳纤维能否推广使用于土木工程的关键是其价格。
随着工业技术的进步，最近几年碳纤维价格逐年下降，为推广使用提供了条件。
国外将高性能纤维材料用于土木工程的领域己非常广阔，主要有以下几个途径：1）将短碳纤维、聚丙烯腈纤维加入新混凝土中，制成高性能纤维混凝土新结构，现已有一定的工程实例，目前主要用于薄壳结构、耐腐蚀结构、喷射混凝土及道路工程等。
2）将碳纤维长丝制成棒材，在新混凝土结构中替代钢筋或预应力钢筋，用于新建混凝土结构，主要用于海洋工程、大跨度桥梁及需电磁透过的工程结构，或将棒材用于结构加固，国外的工程实例已较多。
3）将碳纤维加工成束状或绳状，用于大跨度桥梁的拉素或大跨度空间结构的悬索、拉索等。
4）将碳纤维棒材与混凝土一起制成预制混凝土梁、板、屋架，或用纤维棒制作网架等，这些新结构具有质量轻、强度高和耐腐蚀等优点。
水泥基复合材料的应用与研究
水泥基复合材料的应用与研究一、引言水泥基复合材料是一种新型的建筑材料，具有优良的力学性能、耐久性和耐化学腐蚀性能，因此在建筑、道路、桥梁等领域得到了广泛的应用。
本文将从材料特性、应用场景、研究进展等方面综述水泥基复合材料的应用与研究。
二、材料特性1.力学性能水泥基复合材料具有较高的抗拉、抗压、抗弯强度，可用于制作大型的预制构件，如梁、板等。
同时，该材料的抗裂性能、韧性等也得到了提升，可用于加固和修复混凝土结构。
2.耐久性水泥基复合材料具有较好的耐久性，能够抵御氯离子、硫酸盐等化学腐蚀，同时其抗渗性能也较好，可用于制作防水材料。
3.可塑性水泥基复合材料的可塑性较好，可根据需要进行加工成型，如喷涂、浇铸等，同时也能够与其他材料进行复合使用。
三、应用场景1.建筑领域水泥基复合材料能够制作各种形状的构件，如梁、板、柱等，可用于建筑的主体结构。
同时，由于该材料的耐久性较好，可用于制作防水材料、加固材料等。
2.道路领域水泥基复合材料可用于道路的路面、边坡等部位的加固和修复，能够提高道路的承载能力和使用寿命。
3.桥梁领域水泥基复合材料的力学性能和耐久性能都较好，可以用于桥梁的建造和修复，提高桥梁的承载能力和使用寿命。
四、研究进展1.配合比设计水泥基复合材料的配合比对其力学性能和耐久性能具有重要影响，因此研究者们通过实验和理论计算，探索出了一些优化的配合比设计方法。
2.增强材料的选择水泥基复合材料的增强材料一般选择纤维材料、微粒材料、网格材料等，不同的增强材料对材料的力学性能和耐久性能有不同的影响，因此研究者们对不同增强材料进行了深入研究。
3.加工工艺水泥基复合材料的加工工艺对其性能和应用有重要影响，研究者们探索出了一些优化的加工工艺和施工方法，如喷涂、浇铸等。
五、结论水泥基复合材料具有优良的力学性能、耐久性和耐化学腐蚀性能，广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
未来研究应继续深入探索其配合比设计、增强材料选择和加工工艺等方面，以提高其性能和应用效果。
水泥基复合材料的力学与结构性能分析
水泥基复合材料的力学与结构性能分析随着科技的不断发展，新材料的出现不断挑战着传统材料的地位。
在建筑行业中，水泥基复合材料因其优异的力学和结构性能得到不少关注。
本文将从不同角度来分析水泥基复合材料的力学和结构性能。
一、水泥基复合材料的种类和成分水泥基复合材料是一种由无机材料和有机材料，包括水泥、纤维、钢筋、高分子材料等构成的新型复合材料。
水泥基复合材料的成分和种类十分复杂，以下是一些常见的水泥基复合材料及其组成：1. 钢筋混凝土：由水泥砂浆和钢筋构成，钢筋是主要受力构件，水泥砂浆是钢筋保护层和传递荷载的介质。
2. 玻璃纤维增强水泥基复合材料：由水泥、玻璃纤维、添加剂等构成。
这种材料具有较好的抗拉强度和耐久性。
3. 碳纤维增强水泥基复合材料：由水泥、碳纤维、添加剂等组成，具有优异的抗拉性能和高温稳定性。
二、水泥基复合材料的力学性能分析在建筑行业中，材料的力学性能至关重要。
水泥基复合材料具有一些卓越的力学性能，如抗拉强度、抗压强度、弹性模量等。
1. 抗拉强度水泥基复合材料的抗拉强度一般较低，但加入纤维增强剂可以有效提高材料的抗拉性能。
碳纤维增强剂是目前较为常用的增强材料，研究表明，使用碳纤维增强剂可以有效提高水泥基复合材料的抗拉强度，提高其耐久性。
2. 抗压强度水泥基复合材料的抗压强度是其重要的力学性能之一，它主要取决于水泥的品种、浆料的掺合比和固化方式等因素。
钢筋混凝土具有很高的抗压强度，大约为50~100MPa，而纤维增强水泥基复合材料的抗压强度一般在20~40MPa之间。
3. 弹性模量弹性模量是评价材料强度和刚度的指标之一，它反映了材料受力时的变形能力。
水泥基复合材料的弹性模量一般在30~50GPa之间，而高性能纤维增强水泥基复合材料的弹性模量一般可达到100GPa。
三、水泥基复合材料的结构性能分析在建筑行业中，材料的结构性能是十分关键的。
水泥基复合材料的结构性能需考虑其耐久性、抗冻性、耐久性和防水性。
水泥基复合材料
水泥基复合材料一：凡是细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固的交接在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。
由于水泥具有高抗压强度、低廉的价格、使用方便、耐久性良好等优点，故水泥是目前地球上使用最广泛、最大宗的结构材料，但其脆性是制约水泥无限应用的致命弱点，如何通过复合改性提高水泥的韧性成为水泥基复合材料研究的重要方向之一。
二：（1）材料背景开始利用材料复合的方式来解决水泥基材料的脆性问题，钢筋混凝土就是很好的例子，钢筋混凝土已具备现代材料复合工艺的雏形。
大体看来，水泥基复合材料的增韧措施主要可以分为三大类：一是对水泥自身进行调节来增强水泥基体的韧性，这类方法主要有加入聚合物，制得聚合物水泥，调节水泥的矿物组成，减少脆性矿相含量，加入外加剂来改善界面、提高抗拉强度等；另一类是引入高抗拉强度的增强体，如引入钢筋、秸杆、纤维等，这类方法能显著改善水泥基复合材料的韧性，这也是目前研究的热点；还有一类就是通过适当工艺处理来增强水泥基复合材料的韧性，用的较多的就是预应力法；各种方法相互渗透，在实际工程中往往是多种方法同时使用以达到最佳的增韧效果。
（2）加工工艺1 喷射法是目前最常用的成型方法，将水泥、砂子、水搅拌成砂浆，与耐碱短切玻璃纤维短时间混合后形成预混料，振动模浇铸成型后养护。
[2] 喷射脱水法：砂浆和玻璃纤维同时往模具上喷射的机理与直接喷射法相同。
但它是把玻璃纤维增强水泥喷射到一个常有减压装置的开孔台上，开孔台铺有滤布。
喷射完后进行减压，通过滤纸或滤布，把玻璃纤维增强水泥的剩余水分脱掉。
这种方法是成型水灰比低的高强度板状玻璃纤维增强水泥的方法。
[3] 预混料浇铸法：水泥、砂子、水、外加剂和切成适当长度的耐碱玻璃纤维（短切纤维）在搅拌机中混合成预混料，然后不断地注入到振动着的模具里进行成型。
[4] 压力法：预混料注入到模具里后，加压除去剩余水分，即使脱模，可以提高生产率，并能获得良好的表面尺寸精度。
水泥基复合材料的性能改善与应用研究
水泥基复合材料的性能改善与应用研究第一章水泥基复合材料的基本介绍水泥基复合材料是以水泥为主要基础材料，通过添加其他材料来改善其性能的一种材料。
由于水泥基材料具有较强的抗压性能和化学稳定性，因此在建筑和工程领域得到了广泛的应用。
然而，水泥基材料本身存在一些问题，如低拉伸强度、开裂等，为了进一步提高水泥基材料的性能，人们开始研究水泥基复合材料并尝试应用。
第二章水泥基复合材料的性能改善方法2.1 添加纤维增强剂纤维增强剂是一种常用的方法来改善水泥基复合材料的性能。
添加纤维可以增加材料的拉伸强度和韧性，减少开裂和断裂的风险。
常见的纤维增强剂包括玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维等。
2.2 掺加外加剂外加剂是另一种常用的改善水泥基复合材料性能的方法。
外加剂可以改变材料的物理和化学性质，提高其抗裂性、耐久性、粘结性等。
常见的外加剂包括增强剂、减水剂、粘结剂等。
2.3 混合使用不同类型水泥混合使用不同类型的水泥也是改善水泥基复合材料性能的一种方法。
不同类型的水泥具有不同的特性，可以互补优缺点，提高整体性能。
例如，混合使用硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥可以改善水泥基材料的抗硫酸侵蚀性能。
第三章水泥基复合材料的应用研究3.1 建筑领域应用水泥基复合材料在建筑领域有广泛的应用。
例如，用纤维增强材料混凝土可以制作出更加坚固耐用的建筑结构，如桥梁、隧道等。
此外，外加剂的应用也能提高建筑材料的抗震性能、防水性能等。
3.2 能源领域应用水泥基复合材料在能源领域也有应用研究。
例如，将太阳能电池板与水泥基材料结合，可以制作出太阳能板路面，将太阳能转化为电能，为城市提供绿色能源。
3.3 环境保护领域应用水泥基复合材料在环境保护领域也有潜在的应用。
例如，使用具有吸附性能的材料制作水泥基复合材料，可以用于清除水中的有害物质，净化水质。
第四章水泥基复合材料的未来发展趋势随着科技的不断发展，水泥基复合材料将在未来得到进一步的改进和应用。
未来的水泥基复合材料可能会更加环保、耐久和多功能。
水泥基复合材料结构及性能评估
水泥基复合材料结构及性能评估近年来，随着工程建设的不断发展和人们对建筑材料品质要求的提高，水泥基复合材料正逐渐成为建筑材料的主流。
水泥基复合材料具有密实性强、耐久性高以及使用寿命长等优点，广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
因此，对水泥基复合材料进行结构及性能评估成为关键。
一、水泥基复合材料的结构水泥基复合材料是以水泥为基础材料，通过添加不同的掺合料和增强材料而形成的复合材料。
它可以分为无机水泥基复合材料和有机水泥基复合材料两类。
无机水泥基复合材料主要是指水泥、矿渣、粉煤灰等无机物质的共同粉碎，并在适当的比例下加水，通过合理的施工工艺而形成的一种复合材料。
它具有强度高、抗渗性强、热稳定性好等优点。
有机水泥基复合材料则是由水泥和有机聚合物或有机纤维增强材料组成。
这种材料具有高强度、耐久性好等特点，同时可大幅减少砌体厚度。
因此，在一些建筑用途上，有机水泥基复合材料使用范围较为广泛。
二、水泥基复合材料的性能评估水泥基复合材料的性能评估主要包括强度、抗渗性、导热系数等多个方面。
1. 强度评估水泥基复合材料的强度评估是评判其使用性能的关键之一。
强度包括抗压强度、抗拉强度等指标。
抗压强度是指材料在受到垂直荷载作用下的反抗能力。
一般来说，抗压强度越高，则耐久性越好，该材料在使用过程中能够更加稳定地承受荷载。
而抗拉强度则代表了材料在受到拉力作用下的反抗能力。
若使用环境中存在拉伸应力，则需要着重对抗拉强度进行测试。
2. 抗渗性评估对于需要长期受到水、潮湿等因素影响的建筑物来说，为了保证建筑物的稳定性，选择具有较好抗渗性的水泥基复合材料十分关键。
抗渗性一般包含埋深渗透试验、硬度测量等多个方面，用于评价材料的渗透性能。
3. 导热系数评估水泥基复合材料在使用场合中，可能会受到温度影响。
而高导热系数的材料则难以在高温环境中长期使用。
因此，在材料性能评估中，鉴定其导热系数也是必不可少的一项指标。
三、结论综上所述，水泥基复合材料的结构及性能评估是十分重要的。
水泥基复合材料
水泥基复合材料
水泥基复合材料是一种由水泥、骨料、掺合料和添加剂等原材料组成的新型建
筑材料，具有优异的力学性能、耐久性和耐腐蚀性能。
它是在水泥基体中加入特定的骨料和掺合料，经过一定的工艺方法制成的一种新型复合材料。
水泥基复合材料具有优良的抗压、抗弯、抗冻融和耐化学腐蚀等性能，广泛应用于建筑工程、道路工程、水利工程等领域。
首先，水泥基复合材料具有优异的力学性能。
由于在水泥基体中加入了特定的
骨料和掺合料，使得水泥基复合材料的力学性能得到了显著提高。
其抗压强度、抗折强度和抗冻融性能均远远优于传统的混凝土材料，可以满足各种工程的使用要求。
其次，水泥基复合材料具有优异的耐久性能。
水泥基复合材料在制备过程中，
采用了特殊的配比和工艺方法，使得其具有良好的耐久性能。
在各种恶劣的环境下，如潮湿、高温、酸碱等条件下，水泥基复合材料都能够保持稳定的性能，不易受到外界环境的影响。
此外，水泥基复合材料还具有良好的耐腐蚀性能。
传统的混凝土材料在受到化
学腐蚀时往往会出现表面起砂、龟裂等现象，影响使用寿命。
而水泥基复合材料由于添加了特定的掺合料和添加剂，使得其具有较强的抗化学腐蚀能力，能够在酸碱环境下长期稳定使用。
总的来说，水泥基复合材料作为一种新型的建筑材料，具有优异的力学性能、
耐久性和耐腐蚀性能，广泛应用于建筑工程、道路工程、水利工程等领域。
随着科技的不断进步和材料工艺的不断改进，相信水泥基复合材料将会在未来得到更广泛的应用和推广，为各种工程提供更加可靠、耐久的建筑材料。
水泥基复合材料的应用与研究
水泥基复合材料的应用与研究一、前言水泥基复合材料是指以水泥、矿物掺合料和一定比例的纤维等材料为基础，加入适量的添加剂，通过混合、浇注、压制等工艺形成的一种综合性材料。
它具有高强度、耐磨、耐腐蚀、防火等优良性能，同时还具有良好的耐久性和可持续性，因此在工程建设领域得到了广泛的应用。
二、水泥基复合材料的种类1.纤维增强水泥基复合材料纤维增强水泥基复合材料是指在水泥基材料中加入纤维，使其具有更好的抗拉强度和韧性，常见的纤维有玻璃纤维、碳纤维、钢纤维等。
这种材料广泛应用于建筑、桥梁、路面等工程领域。
2.高性能混凝土高性能混凝土是指在水泥基材料中加入微粉、氧化硅等掺合料，以及控制水灰比等技术手段，使其具有更高的强度、耐久性和抗渗性。
这种材料广泛应用于高层建筑、大型桥梁、隧道等工程领域。
3.自密实混凝土自密实混凝土是指在水泥基材料中加入一定比例的特殊掺合料和添加剂，通过控制水泥胶凝体的形成，使其具有自密实的性能，从而提高了材料的耐久性和抗渗性。
这种材料广泛应用于水利水电、海洋工程等领域。
4.轻质水泥基复合材料轻质水泥基复合材料是指在水泥基材料中加入一定比例的轻质骨料，使其具有更轻的重量和更好的保温性能，常见的轻质骨料有珍珠岩、膨胀珍珠岩、膨胀粘土等。
这种材料广泛应用于建筑、隧道、地道等领域。
三、水泥基复合材料的应用1.建筑领域水泥基复合材料在建筑领域的应用非常广泛，主要包括建筑结构、外墙保温、地面修补等方面。
例如，在建筑结构中，水泥基复合材料可以用于加固和修补混凝土结构，提高其承载能力和抗震性能；在外墙保温中，水泥基复合材料可以用于制作外墙保温板，达到节能减排的效果；在地面修补中，水泥基复合材料可以用于修复地面裂缝和磨损部位，提高地面的使用寿命。
2.交通运输领域水泥基复合材料在交通运输领域的应用也非常广泛，主要包括桥梁、隧道、地铁等方面。
例如，在桥梁中，水泥基复合材料可以用于加固和修补桥梁结构，提高其承载能力和抗震性能；在隧道中，水泥基复合材料可以用于修补和加固隧道结构，提高其使用寿命和安全性；在地铁中，水泥基复合材料可以用于修补和加固地铁隧道结构，提高其使用寿命和安全性。
水泥基复合材料
发展趋势
轻质高强 节能环保
智能化 生态化
上海的金茂大厦
设计高度：421m
大跨度桥梁
核电站
7.2 水泥基复合材料的种类及基本性能
水泥基复合材料是指以水泥净浆、砂浆或
混凝土做基体，以非连续的短纤维或连续的
长纤维做增强材所组成的复合材料的总称。
水泥基复合材料的种类
增强材料
基体
钢 玻 有 碳玄
序号 1 2 3
按纤维体积率分类
低纤维体积率纤维增强水泥基 复合材料
中纤维体积率纤维增强水泥基 复合材料
高纤维体积率纤维增强水泥基 复合材料
纤维体积率（%） 范围 0.1-1.0
＞1.0-5.0
＞5.0-20.0
典型的纤维增强水泥基复合材料 品种
（1）维纶纤维增强混凝土 （2）低掺率丙纶纤维增强混凝土 （3）尼龙纤维增强混凝土 （4）低掺率腈纶纤维增强混凝土 （5 ）Vf=0.5%-1% 的钢纤 维增强 混凝土
（1）Vf=1.5%-2.5%的钢纤维增强 混凝土
（2）抗碱玻璃纤维增强水泥 （3）维纶纤维增强水泥 （4）碳纤维增强水泥 （5）RPC （1）石棉水泥 （2）石棉增强硅酸钙 （3）压蒸木浆纤维增强水泥 （4）木浆纤维增强硅酸钙 （5）若干混杂纤维增强水泥基复 合材料
（6）注浆（钢）纤维混凝土 （SIFCON）
内容提纲
7.1 7.1概述 7.2水泥基复合材料的种类与性能 7.3纤维增强水泥基复合材料 7.4聚合物混凝土复合材料 7.5水泥基复合材料的应用
水泥
1 水泥的定义：
凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑 性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，
并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在
第八章 水泥基复合材料
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2. 聚合物混凝土：以聚合物为结合料与砂石等骨料形成的混凝土，环
氧树脂，脲醛树脂等。具有良好的力学性能、耐久性及速凝，大
都用于抢修等特殊工程，但聚合物用量大（8%左右），价格贵
3. 聚合物水泥混凝土：成型过程中掺加一定量的聚合物，从而改善其 性能、提高其使用品质，使混凝土满足工程的特殊需要，又称为 聚合物改性水泥混凝土或高聚物改性混凝土。
8.2.1 钢筋混凝土的成型工艺 1886年，美国的加克松开始预应力混凝土， 即不改变混凝土的成分，用物理力来改善混 凝土自身的强度 1928年，法国的希努.弗列基诺提出这种方 法的理论，确定了技术基础 应用于高速路面、大跨度桥及建筑物的横梁
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预应力混凝土：通过张拉钢筋(索)，使
度方向上可以改变纤维量
6. 抄造法 玻纤部分取代石棉，适合成型较厚（15~40mm）的板状制品，且能大 量生产。
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8.2.3 聚合物改性水泥混凝土的成型工艺
1. 水泥混凝土中聚合物结构形成过程 随水泥的水化，体系中的水不断地被水化水泥所
结合，乳液中的聚合颗粒会相互融合连接在一起
2. 影响纤维增强水泥基复合材料的因素 1）基体的性能：短纤维且乱向分布；基体为传递应力、受力的主体 2）增强纤维与水泥基体间的相互作用
A. 纤维间距，两倍界面层厚度
B. 纤维间距改变对界面层的影响与纤维-集料间距改变对界面层的影响 具有一致的规律性和同类性 C. 纤维间距改变对界面层性状的影响与对界面力学行为的影响具有相 同的规律性
2. 聚合物改性水泥砂桨及水泥混凝土的设计
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弹性胶乳
水泥基复合材料
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连续喷射脱水法示意图
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3、预混料浇铸法 预混料浇铸法就 是将水泥、沙子、 水、外加剂和适 当长的耐碱玻璃 短切纤维在搅拌 机中混合成预混 料，然后不断注 入到振动着的模 具里进行成型。 用这种方法可以 成型厚壁的制品， 在物性方面不如 喷射法。
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4、压力法 预混料注入到模具后，加压除去剩余水分， 及时脱模，可以提高生产率，并能获得良好的表面 精度。 5、离心成型法 在旋转的管状模具中喷入玻璃纤维和水泥浆， 利用离心力均匀成型。该法能够控制纤维的方向， 使它能有效地作用到管子的结构强度上，而且在厚 度方向上可以改变纤维量。
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（2）纤维间距对界面层的影响与纤维/骨料间 距改变对界面层的影响具有一致的规律性和同 类性，诸界面层在基体水泥中将有双重界面随 机强化效应，只要纤维、沙粒空间随机间距小 于两倍界面层厚度，混合料工作性又能满足要 求，界面层，尤其是界面最薄弱层的强化效应
就会发生。
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（3）纤维间距改变对界面层性状的影响与对界面 力学性能的影响具有相同的规律性 。当纤维间距 小于两倍界面层厚度时，界面诸力学性能均有不同 程度的提高。 纤维与基体在热膨胀系数上的匹配：利用纤维与基 体在热膨胀系数上的不同，如纤维的热膨胀系数大 于基体的热膨胀系数，复合材料在基体上产生一定 的压预应力，而纤维则处于张应力状态，这样则对 复合材料的性能是有好处的。
在水泥混凝土成型过程中掺入一定量的聚合物，从 而改善混凝土的性能其优点是：抗折强度提高，抗 压强度提高，抗压强度/抗折强度的比值减小；刚 性或脆性降低，变形能力增大；耐久性与抗侵蚀能 力有一定程度的提高；有良好的粘结性，适于修补 工程；制备工艺不变，成本相对低。
水泥基复合材料
水泥基复合材料水泥基复合材料是一种以水泥为基础材料，在其中添加各种复合材料进行改性的新型材料。
由于水泥基材料的强度和耐久性相对较低，加入复合材料能够显著提高其性能，使其具备更好的力学性能、耐久性和可塑性。
水泥基复合材料主要由水泥基体和复合材料组成。
水泥基体是指水泥基材料中的主体，一般为水泥混凝土或者水泥砂浆。
而复合材料是指在水泥基体中添加的改性材料，如纤维、颗粒、胶凝材料等。
常见的复合材料有玻璃纤维增强材料、碳纤维增强材料、聚合物纳米复合材料等。
水泥基复合材料相比传统的水泥材料，具有以下优点：首先，水泥基复合材料具有更好的强度和耐久性。
由于添加了各种复合材料，水泥基体的力学性能得到了显著提升。
在应力作用下，复合材料能够有效地抵抗拉伸、压缩、弯曲等不同形式的力，从而增强了材料的整体强度。
同时，复合材料还可以提高材料的抗裂性能和抗热震性能，延长材料的使用寿命。
其次，水泥基复合材料具有更好的抗渗透性和抗化学侵蚀性。
由于复合材料具有较好的致密性和耐腐蚀性，能够有效地阻止水分和化学物质的渗透，从而减少材料的老化和腐蚀。
这使得水泥基复合材料在潮湿环境和酸碱腐蚀环境中具有更好的性能，适用于海洋工程、化工工程等特殊环境。
最后，水泥基复合材料具有更好的可塑性和施工性能。
由于复合材料的添加，水泥基材料的流动性和可塑性得到了改善，能够更好地适应各种复杂的施工要求。
同时，水泥基复合材料在施工过程中可与钢筋和其他结构材料良好结合，在工程中的适用性更广。
总之，水泥基复合材料的研发和应用，为水泥材料的改性提供了一种新的思路和方法。
通过合理选择和添加不同的复合材料，可以达到对水泥基材料性能的全面提高，增强其力学性能、耐久性和可塑性，从而拓宽了水泥材料的应用领域，也为建筑工程的可持续发展提供了新的解决方案。
水泥基复合材料的性能研究与应用
水泥基复合材料的性能研究与应用水泥是一种常见的建筑材料，但单纯的水泥材料在力学性能和耐久性方面有一定的限制。
水泥基复合材料则通过与其他材料的复合，实现了优异的性能提升和更广泛的应用范围。
本文将从水泥基复合材料的来源、结构、性能和应用等方面进行探讨。
一、来源和分类水泥基复合材料是指水泥作为基础材料，与其他材料进行复合而成的材料。
常见的复合材料有纤维增强水泥基复合材料、矿物质增强水泥基复合材料和高性能混凝土等。
其中，纤维增强水泥基复合材料是最常见的形式。
纤维增强水泥基复合材料（FRC）是以水泥为基础材料，加入高强度、高模量的玻璃纤维、碳纤维等纤维增强材料组成的复合材料。
根据纤维长度，FRC又可分为短纤维FRC和长纤维FRC两类。
短纤维FRC一般采用纤维长度小于25mm的纤维，常用于钢筋混凝土结构界面处理、自修复材料等领域；而长纤维FRC则采用长度大于25mm的纤维，具有很高的拉伸、屈服和断裂韧性，广泛应用于隧道、桥梁、航道、机场跑道等重载交通设施。
二、结构和性能FRC的主要结构包括水泥基体、纤维及其界面结合层。
其中，水泥基体主要是水泥、砂和粉煤灰等混合材料，其作用是提供FRC的黏结、凝固和硬化功能；纤维则承担FRC的拉伸、扭转、剪切和挤压等力学功能；界面结合层则承担着水泥基体和纤维之间的结合作用。
FRC的主要性能包括拉伸、屈服和断裂韧性，抗压、抗弯等力学性能、耐久性能、自修复性能等。
其中，拉伸、断裂韧性和自修复性能是FRC相较于传统材料的优势所在。
拉伸和断裂韧性是指FRC在受到拉伸应力作用时，材料仍能够保持良好的强度和变形能力，具有延缓裂纹扩散、促进材料自修复的作用；自修复性能是指FRC受到部分损伤后，具有继续自我修复的能力。
这些性能使得FRC在开发高强度和高韧性的建筑材料方面起到了重要作用。
三、应用FRC已经被广泛应用在建筑工程、交通工程、水利工程、航空航天等领域，成为建筑材料中的“新宠”。
在建筑工程中，FRC可用于隔墙板、楼梯、地面等构件的制造，并可加入相应的颜料、黏合剂、填充料等，用于墙面装饰、地面美化等。
水泥基复合材料的研究与开发
水泥基复合材料的研究与开发随着建筑业的快速发展，水泥基材料成为了建筑材料中的主要材料之一，它具备耐久性好和强度高等特点，因此在各种工程中得到了广泛的应用。
然而，在使用中也存在着问题，例如开裂、强度不足等，这就需要水泥基材料的研究与开发得到更好的改进。
在此背景下，水泥基复合材料的研究与开发具有重要意义。
本文就对水泥基复合材料做一些简单的介绍。
一、水泥基复合材料的定义水泥基复合材料是指利用水泥作为基础材料，在其内部添加适量的钢纤维、纳米氧化钛、无机纤维、化学添加剂等多种成分，采用一定的配制工艺制成的一种新型的材料。
它的强度、韧性、自重轻、耐久性和耐腐蚀性强等性能良好。
同时，还能满足外墙抗震、防火、节能等多种需求，因此得到了广泛的应用。
二、水泥基复合材料的特点水泥基复合材料具备以下几个特点：1、强度高在混凝土中加入合适数量和质量的钢纤维可以显著提高其强度和韧性，使之具有较高的抵抗力，更加耐久。
2、自重轻由于添加了适量的轻质骨料，使得这种材料的自重相比传统的水泥材料更轻，更具备耐震能力。
3、耐久性好纳米氧化钛、无机纤维、化学添加剂等，都可以作为复合材料中的添加剂，可以延长材料使用寿命，防止开裂，在固化后具有很高的耐久性。
4、施工方便水泥基复合材料相对于传统水泥材料，其施工速度更快，用人力、用量和人工的消耗都比较少，从而降低了建筑成本，具有优良的市场前景。
三、水泥基复合材料的应用范围水泥基复合材料的应用范围非常广泛，可以应用于：1、建筑墙体复合材料可以作为墙体材料使用，具有耐腐蚀、防火、隔音、隔热、耐水性等良好的性能。
2、地板复合材料还可以用于制作地板材料，可以根据地面的不同需求加入不同的骨料。
3、护栏复合材料还可作为护栏的材料，用于道路、桥梁、水库、隧道、高速公路等工程上，具有很好的抗风、抗震、耐磨等特性。
总之，水泥基复合材料的研究与开发对于促进建筑业的发展具有重要的意义。
我们可以通过各种实验方法，找到更加优化的成分，减少开裂和强度不足等问题，从而使复合材料的性能更加优良，避免因材料不合适带来的不必要的损失。
水泥基复合材料的性能研究
水泥基复合材料的性能研究水泥基复合材料是一种由水泥基体和多种复合材料组成的新型材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
本文将对水泥基复合材料的性能进行深入研究，包括其力学性能、耐久性能、热学性能等方面的内容，旨在全面了解该材料的特点和潜在应用领域。
一、力学性能水泥基复合材料的力学性能是衡量其抗压、抗拉、抗弯等力学性能的重要指标。
研究表明，水泥基复合材料具有较高的抗压强度和抗拉强度，能够满足不同工程领域的需求。
其强度与复合材料的种类、含量、分布状态等因素密切相关，通过合理设计配比和工艺参数，可以有效提高水泥基复合材料的力学性能，进而扩大其应用范围。
二、耐久性能水泥基复合材料的耐久性能是评价其在不同环境条件下长期稳定性的重要指标。
在潮湿、高温、冻融等恶劣环境下，水泥基复合材料能够保持较好的性能稳定性，不易发生开裂、脱落等现象。
此外，水泥基复合材料还具有较好的抗碱性和耐化学腐蚀性能，能够在酸碱环境中保持稳定的物理和化学性能，具有较长的使用寿命。
三、热学性能水泥基复合材料的热学性能是指其在高温、低温等极端温度条件下的性能表现。
研究表明，水泥基复合材料具有较好的抗高温性能，能够在高温环境下保持较好的力学性能和稳定性。
同时，在低温条件下，水泥基复合材料也表现出较好的抗冻融性能，不易受到温度变化的影响，保持较好的使用性能。
综上所述，水泥基复合材料具有优异的力学性能、耐久性能和热学性能，适用于建筑、道路、桥梁等工程领域，具有广阔的应用前景。
未来的研究方向可以进一步优化水泥基复合材料的配比设计，提高其力学性能和耐久性能，拓展其在更多领域的应用，推动该材料的发展和应用。
11.水泥基复合材料
二、纤维增强水泥复合材料
1 、复合材料的组成： 增强剂 — 短纤维
基体 —硅酸盐水泥、调凝水泥及高铝矿渣水泥等
填料 — 沙、粉煤灰等。
14
用于增强水泥基复合材料的纤维品种很多，主要有：
钢纤维、石棉纤维、天然纤维和合成纤维、玻璃 纤维。 钢纤维增强水泥基材料 石棉纤维增强水泥基材料 天然纤维增强水泥基材料 合成纤维增强水泥基材料 玻璃纤维增强水泥基材料
2) 当纤维间距小于两倍界面层厚度时，由于界面层相互交错、 搭接，产生叠加效应，不同程度地引起界面层弱谷变浅，对界
面产生强化效应；
3）当纤维间距小于两倍界面层厚度时，界面诸力学性能均有不 同程度的提高。
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三、纤维增强水泥的成型工艺
1、直接喷射法
直接喷射法是目前最常用的成型方法。其关键是玻 璃纤维的均匀分布以及喷射砂浆的脱泡和厚度的均 匀性。 砂浆配比： W/C = 0.3～0.4 S/C =0.5～1 耐碱短切纤维： 12～50mm 含量约3～5%
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性能：与普通混凝土相比，树脂混凝土具有强度高， 耐化学腐蚀、耐磨、抗冻性好等有点，但硬化时收 缩大，耐久性差。 用途： 由于树脂成本高，目前仅用于特殊工程，如耐腐蚀 性工程，修补混凝土构件及堵漏材料等（抢修）。 此外树脂混凝土因其美观的外表，又称人造大理石， 可以制成桌面、地面砖、浴缸等。
直接喷射法示意图
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1、直接喷射法
用这种方法，纤维在二维方向无规配向。因此，
在制造时制品的形状、大小、厚度等自由度最大，
通用性也最大，设备费用较便宜。
25
2、喷射脱水法
这种方法是将玻璃纤维增强水泥喷射到一个带有 减压装置的铺有滤布的开孔台上。 喷射完后进行减压，通过滤布将玻璃纤维增强水 泥的剩余水分脱掉。
水泥基复合材料定义及常见种类
建筑构件，如内、外墙板、天花板等。
第二章纤维水泥基复合材料水泥基复合材料可分为水泥基和增强体两部分！目前比较热门的水泥基复合材料为：纤维水泥基复合材料。
它通常是指以水泥净浆，砂浆或者混凝土为基体，以非连续的短纤维或连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料，也叫纤维混凝土。
在混凝土中加入纤维，可以强化、韧化水泥砂浆，提高水泥基复合材料拉伸、弯曲以及冲击强度，控制裂纹的扩展，改善失效模式和未成型时材料的流动性，是改善其性能的最有效途径。
纤维在水泥基体中至少有以下三个主要作用[2]：1，提高基体开裂的应力水平，即使水泥基体能承受更高的应力。
2，改善基体的应变能或延展性，从而增加它吸收能量的能力或提高它的韧性。
纤维对基体韧性的改善往往比较显著，甚至在它对基体的增强作用小的情况下也是如此。
3，能够阻止裂纹的扩展或改变裂纹前进的方向，减少裂纹的宽度和平均断裂空间。
对于早期的水泥基材料来说，由于纤维的存在，阻碍了骨科的离析和分层，保证了早期均匀的泌水性，从而阻止沉降裂纹的产生。
不定向分布的纤维有助于削弱砂浆或者混凝土塑性收缩及冻融时的张力，收缩的能量被分散到无数的具有高抗拉强度的纤维上，从而极为有效地增强了混凝土或砂浆的韧性，抑制了微细胞的产生和发展。
第三章纳米水泥基复合材料水泥是大众建材，用量大，人们还未充分重视使用纳米技术对其进行改性。
其实，水泥硬化浆体(水泥石)是由众多的纳米级粒子(水化硅酸钙凝胶)和众多的纳米级孔和毛细孔(结构缺陷)以及尺寸较大的结晶型水化产物(大晶体对强度和韧性都不太有利)所组成的。
借鉴当今纳米技术在陶瓷和聚合物领域内的研究和应用成果，应用纳米技术对水泥进行改性的研究，可望进一步改善水泥的微观结构，以提高其物理力学性能和耐久性。
最近，国内外许多学者利用纳米技术，用一定的纳米矿粉代替一部分普通混凝土掺合料，以提高混凝土材料的密实性，从而改善材料的性能。
其内在机理是：纳米矿粉表面能高，表面缺陷多，易与水泥石中的水化产物产生化学键合，CSH凝胶可在纳米SiO2和纳米CaCO3表面形成键合；钙矾石可在纳米Al2O3或Fe2O3和CaCO3表面生成；Ca (OH)2更多的在纳米SiO2表面形成键合，并生成CSH凝胶。
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水泥基复合材料
集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
水泥基复合材料
1. 混凝土概述
水泥基复合材料指以水泥与水发生水化、硬化后形成的硬化水泥浆体作为基体与其他各种无机、金属、有机材料组合而得到的具有新性能的材料。
混凝土材料发生了几次重大变革,其中三次最为突出。
1. 19世纪中叶法国首先出现了钢筋混凝土
2. 1928年法国发明了预应力钢筋混凝土
3.近30年来聚合物复合混凝土及混凝土外加剂的出现
混凝土材料按胶结材料分类：无机胶结材料混凝土，有机胶结材料混凝土，无机与有机复合胶结材料混凝土。
按容重分类：特重混凝土，重混凝土，轻混凝土，特轻混凝土。
按混凝土结构分类：普通结构混凝土，细粒混凝土，大孔混凝土，多孔混凝土。
按用途分类结构用混凝土，隔热混凝土，装饰混凝土，耐酸混凝土等。
混凝土的性质：混凝土混合料必须具有良好的和易性以保证获得良好的浇灌质量。
①流动性：指混合料在本身自重或在机械振捣的外力作用下产生流动或坍落能均匀密实地填满模板的性质。
②黏聚性：指混合料具有一定的黏聚力在运输或浇筑过程中不致出现分层离析使混凝土保持整体均匀的性能。
③保水性：指混合料在施工过程中具有保水能力保水性好的混料不易产生严重泌水现象。
2. 高性能混凝土
混凝土：由胶结材料水泥和粗细集料石子和沙按适当比例拌和均匀经搅拌振捣成型在一定条件下养护而成的复合材料。
高强混凝土（high-strength concrete,HSC)与高性能混凝土(high-performance concrete)的首要区别是后者强调耐久性。
高性能混凝土不仅要具备高的强度而且应具备高密实性和高体积稳定性。
高性能混凝土在微观结构方面的特点：由于存在大量未水化的水泥颗粒浆体所占比例降低浆料的总孔隙率小，孔径尺寸较小，仅最小的孔为水饱和浆体-集料界面与浆体本体无明显区别消除了薄弱区游离氧化钙含量低。
高性能混凝土的特性：有自密实性；体积稳定性好；强度高，其抗压强度已有超过200MPa；水灰比较低，水化反应终止得较早，水化热总量相应降低；在较长的持续期后，高性能混凝土的总收缩应变量与其强度成反比，早期收缩率随着强度的提高而增大；徐变变形显着低于普通混凝土；Cl-渗透率低于普通水泥更符合环保要求；具有较高的密实性和抗渗性抗化学腐蚀性显着优于普通强度混凝土；高温作用下会产生爆裂、剥落。
3. 纤维增强水泥基复合材料
纤维增强水泥基复合材料是由不连续的纤维均匀地分散于水泥混凝土基材中形成的复合材料. 纤维与水泥浆基材的黏结比较牢固形成了遍布结构全体的纤维网。
当基本材料受拉力过高开裂时拉力可逐步转移到横跨裂纹的纤维上增大了混凝土结构的变形能力。
纤维的拉伸强度较高
使混凝土结构的拉伸强度增大。
复合材料的抗拉、抗弯、抗裂、抗疲劳、抗振及抗冲击能力得到显着改善。
纤维增强水泥基复合材料的主要性能特点：力学性能比普通混凝土明显改善；新拌混凝土的坍落度值比未掺纤维时低；混凝土的抗渗性有明显的改善；搅拌工艺不当时易产生纤维结团现象；运输及浇注中有时会出现分层。
纤维增强混凝土的开发趋势为：钢纤维和玻璃纤维被公认为最有前途的增强纤维；耐碱玻璃纤维将来可能成为石棉的的代用品；聚丙烯和尼龙等合成纤维对增加抗拉强度完全无效，但抗冲击性能十分优良；碳纤维的抗弯强度介于纲纤维和耐碱玻璃纤维之间，在各种纤维中钢纤维对裂缝的约束能力最好对于抗弯、拉伸强度也最有效。
增强混凝土的韧性最好。
4. 聚合物水泥基复合材料
聚合物水泥混凝土是在水泥混凝土成型过程中掺入一定量的聚合物提高其使用品质使其满足工程的特殊需要。
混凝土的性能特点:刚性大、柔性小、抗压强度远大于拉伸强度。
聚合物在水泥基体中有增韧、增塑、填孔和固化作用。
与普通混凝土相比性能的改善：抗压强度、拉伸强度可提高3倍抗破裂模量可增加近3倍；弹性模量可提高1倍、抗折弹性模量增加近50%；弹性变形减少10倍硬度增加超过70%；渗水性几乎为0吸水率可降低83~95%。
混凝土特性：力学性能得到了改善，抗折强度提高，抗压强度降低；刚度降低，变形能力增大；耐久性和抗侵蚀能力提高；黏结性良好
适合于破损水泥混凝土的修补工程；完全适应现有水泥混凝土的制造工艺过程；成本相对较低。
聚合物水泥基复合材料两种主要形式：聚合物浸渍混凝土；聚合物水泥混凝土。
聚合物水泥基复合材料应用：聚合物浸渍混凝土由于良好的力学性能、耐久性及抗腐蚀能力主要用于受力的混凝土及钢筋混凝土结构构件。
因浸渍工艺复杂、成本较高混凝土构件需要预制并且尺寸受到限制因而主要在特殊情况下使用。
聚合物水泥混凝土综合性能不如聚合物浸渍混凝土但其工艺简单、使用方便、成本低，得到了越来越多的广泛应用。
如应用于地面和道路工程，应用于结构工程
5. 功能型水泥基复合材料
⑴水泥基复合吸声材料?
吸音混凝土具有连续、多孔的内部结构，具有较大的内表面积，与普通的、密实混凝土组成复合构造。
在吸音混凝土中胶结材料所起的作用很大，通过调整所用胶结材料的量可以提高吸音效果及其它性能。
近年来，水泥基复合材料在吸声降噪领域的应用研究进展迅速。
采用物理成孔技术、掺杂技术、结构堆积技术和梯度层合技术等优化水泥基复合材料的表面和内部吸声结构，形成大量开口孔、孔结构细密且相互连通的水泥基复合吸声材料。
主要有水泥基块体吸声材料和水泥基板状吸声材料两大类。
?
水泥基块体吸声材料通过砌筑直接形成声屏障，通过对其块型、结构、表面状态进行优化设计，使其吸声面具有良好的吸声性能。
水泥基
块体吸声材料背面可加工成各种装饰面（如劈离、凿毛等），提高声屏障的装饰性能。
代表性产品有吸隔声砌块、单元式吸声砌块、轻质陶粒混凝土砌块、高效吸声装饰块等。
由中国建材总院和武汉天博环保科技发展有限公司联合研制的具有种植钵的环保型吸声墙体砌块，于2003年应用于襄樊高速公路武当山段声屏障工程，降噪量大于10dB,同时具有装饰和种植功能。
?
水泥基板状吸声材料在现场直接拼装形成声屏障，其迎声面形状、构造和表面状态均可按设计要求进行优化，从而具有良好的吸声性能。
水泥基板状吸声材料质量较轻，施工方便，特别适用于各类桥梁声屏障工程。
代表性产品有水泥珍珠岩吸声板、发泡陶粒混凝土吸声板、木材泡沫水泥吸声板等。
由中国建材总院和北京泰科立高新技术有限公司联合研制的无机高效复合吸声板将应用于深圳轻轨吸声式疏散平台工程，目前正在施工。
?
（2）水泥基复合保温隔热材料
随着我国建筑节能工作的全面推进，对保温体系用保温隔热材料提出了新的需求，如热工性能好、性价比高、耐久性好、施工方便，水泥基复合保温隔热材料能满足这些要求，因此近年来研究与应用工作取得显着进展。
通过内部成孔、掺加超轻集料、优化组成与配比等措施，降低水泥基复合材料密度，赋予其良好的保温隔热性能，同时保证基本使用性能和耐久性。
主要有泡沫混凝土、保温砌筑砂浆、水泥-EPS复合保温材料等。
?
（3）高性能轻集料混凝土?
轻质高强多功能和高工艺操作性研究永远是混凝土材料科学始终追求的目标。
优质的高性能轻集料混凝土与传统混凝土相比，强度高，质量轻20%以上，而且更耐久（无碱-集料反应），在建造大跨度桥梁和超高层建筑时，结构自重会大幅度减轻，相应地材料用量会减少，基础荷载也会降低，建筑总造价降低5%-20%.从建筑节能方面看，在我国北方采用高性能轻集料混凝土作外墙，冬季较实心黏混合料不均匀拌合同样可以产生良好的装饰效果。
日本的装饰混凝土砖和砌块研发工作处于世界领先地位，并广泛应用。
近年来，通过引进和消化吸收也取得进展，多功能装饰混凝土砌块已用于新农村建设。
（4）透水性混凝土
透水性混凝土是一类非封闭型多孔混凝土，采用特殊级配的集料、水泥、增强剂和化学外加剂等经特殊工艺制成。
由于集料级配特殊，在混凝土中含有大量的孔隙，并且这些孔隙是连通的。
降雨时，雨水将沿这些贯通的“路线”进入路基，渗入地下。
与普通混凝土相比，透水性混凝土的基本特征是高透水性。
透水性混凝土在道路工程中的应用有两种方式，即现浇透水性混凝土路面和制成透水性混凝土路面砖进行铺装。
?
在道路和地面工程中，德国、美国、日本等早已广泛使用透水性混凝土及制品，尤其是日本。
上世纪90年代，中国建材总院率先研制透水性混凝土及制品，透水性混凝土在北京御京花园试用，透水性混凝土路面砖在北京月坛地区使用。
研究成果《透水混凝土制品的研究与应用》于1998年通过原国家建材局组织的部级鉴定，技术先后在北京、江苏、内蒙古、山东等省市区推广应用。
近年来，随着综合国力的增强和认识的
提高，透水性混凝土及制品在我国得到广泛应用，正处于大发展阶段，研究工作更加深入。
（5）导电混凝土
用导电材料部分或者全部取代混凝土中的普通骨料凝结组成的特种混凝土，具有规定的电性能和一定的力学性能。
应用：屏蔽无线电干扰、防御电磁波、避雷设备等。
水泥基磁性复合材料：采用特殊工艺将可磁化的粒子混入水泥基材中制成的磁性体。
一类是铁氧体，另一类是稀土类磁性材料。
水泥基屏蔽电磁波复合材料：基本技术路线是在水泥中掺入导电粉末、纤维和絮片。
（6）水泥基复合智能材料
具有仿生命功能的材料融合于基体材料中使制成构件具有人们期望的智能功能。
如感知、辨识、寻优和控制驱动等。
如感知内部应力、应变和损伤程度；温度自测、仿生自愈合。