PVA-ECC的配制及其抗拉強(qiáng)度尺寸效應(yīng)試驗(yàn)研究.pdf

1、水泥基材料是當(dāng)今土木工程中廣泛應(yīng)用的建筑材料,由于其抗拉強(qiáng)度低、易開(kāi)裂、脆性大等缺點(diǎn),限制了水泥基材料的使用范圍。水泥基材料高性能化的主要途徑是復(fù)合化,核心則是纖維增強(qiáng)。目前,實(shí)際工程中應(yīng)用最多的是鋼纖維、聚丙烯纖維和尼龍纖維等,PVA(聚乙烯醇)纖維以其抗拉強(qiáng)度高、彈性模量高、耐酸堿腐蝕等優(yōu)點(diǎn)逐漸受到人們的重視。PVA-ECC中文稱為聚乙烯醇纖維工程水泥基復(fù)合材料(PVA EngineeredCementitious Composit

2、es,簡(jiǎn)稱為PVA-ECC)是一種由亂向分布短纖維復(fù)合增強(qiáng)的高韌性砂漿。微觀上,它考慮了纖維、基體和界面的細(xì)觀力學(xué)特性,與復(fù)合材料的反應(yīng)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行綜合分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)；宏觀上,在纖維體積摻量低于2％的情況下,PVA-ECC的極限拉伸應(yīng)變能穩(wěn)定地達(dá)到3％以上,并有顯著的應(yīng)變硬化特征。在拉伸作用下,它能夠產(chǎn)生多道細(xì)密裂縫,開(kāi)裂過(guò)程穩(wěn)定,飽和開(kāi)裂狀態(tài)下的裂縫間距小于3mm。
　　 本文參考國(guó)內(nèi)外配制PVA-ECC的方法和研究成果,進(jìn)行

3、了PVA-ECC的配制試驗(yàn)、抗拉強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)及抗拉強(qiáng)度尺寸效應(yīng)試驗(yàn)及彎曲性能試驗(yàn),具體內(nèi)容包括：⑴通過(guò)PVA-ECC的工作性試驗(yàn),研究了水膠比和纖維摻量對(duì)水泥基復(fù)合材料拌合物坍落度和擴(kuò)展度的影響。⑵通過(guò)基本力學(xué)性能試驗(yàn),研究了水膠比和纖維摻量對(duì)水泥基復(fù)合材料立方體抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度及劈壓強(qiáng)度比的影響。⑶通過(guò)抗拉強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)試驗(yàn),研究了水泥基復(fù)合材料劈裂抗拉強(qiáng)度和彎曲抗拉強(qiáng)度的隨機(jī)分布及統(tǒng)計(jì)特征,闡述了纖維摻量對(duì)這些特征的影響。⑷通過(guò)抗拉

4、強(qiáng)度尺寸效應(yīng)試驗(yàn),研究了纖維摻量和試件尺寸對(duì)水泥基復(fù)合材料直接拉伸強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度和彎曲抗拉強(qiáng)度的影響。⑸通過(guò)彎曲性能試驗(yàn),研究了水泥基復(fù)合材料梁的纖維摻量和試件尺寸對(duì)彎曲強(qiáng)度、變形和彎曲韌性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,水泥基復(fù)合材料的工作性隨水膠比的減小和纖維摻量的增大而降低；水泥基復(fù)合材料立方體抗壓強(qiáng)度隨水膠比的增大而降低,隨纖維摻量的增大無(wú)明顯變化規(guī)律；水泥基復(fù)合材料劈裂抗拉強(qiáng)度隨水膠比減小和纖維摻量增大而提高；水泥基復(fù)合材料劈裂抗拉