文档介绍：水
利
学
报
年月
第
卷
第期
文章编号
超高韧性纤维增强水泥基复合材料基本力学性能
徐世蔡向荣
大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室结构分室辽宁大连
摘要研制了采用高强高弹模聚乙烯醇纤维作为增强材以精制水泥砂浆为基体的超高韧性水泥基复合材料
本
文通过单轴拉伸试验四点弯曲试验单轴抗压试验三点弯曲断裂试验研究了这种新型材料的抗拉抗弯抗压和
抗裂性能
试验结果表明该材料在拉伸和弯曲荷载作用下具有假应变硬化和多缝开裂特性以及高延性高韧性
和高能量吸收能力
极限荷载时的最大裂缝宽度在
左右
拉伸和弯曲试验测得的极限拉伸应变在
以上
平均裂缝间距
左右其抗压强度类似于混凝土抗压弹性模量较低但受压变形能力比普通混凝土大很多
通过三点弯曲断裂试验证明该材料的峰值荷载及其对应变形都较基体有明显的提高
缺口拉伸试件和缺口梁试
件均证明该材料可以将单一裂缝细化成多条细裂缝同时该材料具有对小缺口不敏感的特性
明该材料在各种破坏荷载作用下均能保持良好的整体性不发生碎裂破坏
关键词超高韧性水泥基复合材料假应变硬化多缝开裂高延性高韧性高能量吸收能力
种试验的结果证
中图分类号
研究背景
文献标识码
水利工程是我国的一项基础产业工程目前我国正在大规模高速度地进行水利开发
年第四
季度国家新增
亿元中央水利建设投资加快水利基础设施建设
水利工程建设耗资巨大如果水利
工程结构耐久性不足将增加建筑物使用过程中的修理与加固费用影响或限制结构的正常使用功能并
缩短结构的使用年限影响效益和安全不仅造成经济损失而且严重浪费资源引发社会问题
因此有
必要全方位多渠道地提高水工混凝土的质量和耐久性延长工程使用寿命确保国家可持续发展战略
在水利建设开发过程中的有效实施
裂缝是影响水工混凝土质量和耐久性的首要因素如何有效地控制水工混凝土裂缝的产生和扩展
是目前解决水工混凝土结构耐久性问题的关键之一
从材料的角度来讲控制裂缝的方法主要是减少
水泥用量使用外加剂和添加纤维其中纤维的添加可以更为有效地控制混凝土裂缝的形成和扩展提
高混凝土的延性和韧性能较好的解决由于荷载作用或其他变形作用引起的混凝土开裂成为提高水工
混凝土结构耐久性的有效方法之一
目前各种纤维混凝土的研究和应用已经取得了丰硕的成果尤其是高性能纤维混凝土的研究和应
用在较大程度上解决了混凝土的开裂问题
但是普通的高性能纤维混凝土通常采用较大的钢纤维
体积掺量不仅成本增加重量大施工困难而且其裂缝控制宽度一般在几百个微米尤其当应变超过
时基本上不能再控制裂缝宽度
根据国内外设计规范及有关试验资料混凝土最大裂缝宽度的
控制标准大致为无侵蚀介质无防渗要求时
轻微侵蚀无防渗要求时
严重侵
蚀有防渗要求时
收稿日期
为了能更好的控制混凝土在各种荷载和变形下的裂缝宽度提高混凝
基金项目国家自然科学基金重点项目
南水北调工程建设重大关键技术研究及应用
作者简介徐世
男湖北人博士教授主要从事混凝土断裂力学基本理论与工程应用新型材料与结构超高韧性水泥
基复合材料和非金属纤维编织网增强混凝土结构研究
土结构的抗裂防渗性能
世纪