PVA纖維與鋼纖維對高性能纖維增強水泥基復合材料力學性能影響的試驗研究.pdf

1、本學位論文進行了PVA纖維與鋼纖維對高性能纖維增強水泥基復合材料(High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites，HPFRCC)強度、斷裂性能與彎曲韌性等力學性能影響的試驗研究。
　　 本學位論文設計了3種水膠比(0.26、0.36與0.50)、2種纖維類別(PVA纖維與鋼纖維)和3種纖維體積摻量(0、0.5％與1.0％)的高性能纖維增強水泥基復合材料，測定其7

2、天齡期與56天齡期的抗折強度、抗壓強度、斷裂能、彎曲韌度與彎曲強度等力學性能，并以56天齡期的性能為準，7天齡期的性能為參照，闡述PVA纖維與鋼纖維對高性能纖維增強水泥基復合材料強度、斷裂性能與彎曲韌性等力學性能的影響。
　　 強度結(jié)果主要表明：
　　 同種水膠比、纖維體積摻量，鋼纖維水泥砂漿抗折強度、抗壓強度與彎曲強度均大于PVA纖維水泥砂漿。
　　 同種水膠比，鋼纖維水泥砂漿與PVA纖維水泥砂漿抗折強度、抗壓

3、強度與彎曲強度均隨纖維體積摻量增加而增大。
　　 韌性結(jié)果主要表明：
　　 同種水膠比、纖維體積摻量，鋼纖維水泥砂漿折壓比、斷裂能與彎曲韌度均大于PVA纖維水泥砂漿的。
　　 PVA纖維具有親水性，在水泥基體內(nèi)部的分散性能高于鋼纖維。對水膠比為0.26、0.36與0.50的纖維水泥砂漿，隨纖維體積摻量從0增至1.00％，PVA纖維對纖維水泥砂漿的增韌作用是加強的；鋼纖維對纖維水泥砂漿的增韌作用是減弱的。
　

4、　 同水膠比，PVA纖維水泥砂漿斷裂能隨齡期增長而降低。在斷裂能試驗中，試件缺口部位出現(xiàn)應力集中，應力分布復雜。隨齡期增長，PVA纖維老化，導致其抵抗復雜應力能力下降。PVA纖維與水泥基界面粘結(jié)強度隨齡期增大而達到PVA纖維抗拉強度時，PVA纖維可通過延伸屈服來推遲拔斷破壞，而斷裂能試驗結(jié)束時的試件跨中撓度要達到20～30mm，該撓度致使試件內(nèi)部大部分PVA纖維超過自身延伸能力，最終導致PVA纖維拔斷破壞，進而無法通過拔出過程消耗更多

5、的能量。
　　 水膠比為0.26和0.36時，鋼纖維水泥砂漿斷裂能隨齡期增大而提高。鋼纖維抗拉強度始終大于其與水泥基材料的界面粘結(jié)強度，因而鋼纖維始終是與界面脫粘而拔出破壞。界面粘結(jié)強度隨齡期增長而增大，鋼纖維從砂漿基體中拔出消耗的能量增多。
　　 SPSS統(tǒng)計分析表明：
　　 纖維類型是影響鋼纖維水泥砂漿與PVA纖維水泥砂漿斷裂性能、彎曲韌性、折壓比與彎曲強度的最主要因素。
　　 水膠比是影響鋼纖維水泥