文档介绍：沈阳建筑大学
硕士学位论文
PVA纤维工程水泥基复合材料工作性和力学性能的研究
姓名:李洪双
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:俞家欢
2010-01
硕士研究生学位论文摘要Ⅰ
摘要
日本 Kuraray公司开发的高强高模聚乙烯醇Polyvinyl Alcohol,简称 PVA可乐纶 K-
Ⅱ纤维应用在很多方面都对基体的韧性有很大的提高,PVA 纤维工程水泥基复合材料
Engineered posites,简称 ECC,是以水泥或以水泥加填料为基本粘结
料,或者再加上小粒径细骨料作为基体,再加入体积掺量不大于 2%~4%的 PVA 纤维做增
强材料复合制成的建筑用材料。此种材料的特点是具有较高韧性,其拉应变值将近是混
凝土的 100 倍,材料本身所具有的应变-硬化特性是实现稳态多裂缝开裂的结果,也是这
种材料独特韧性的来源。由于此种材料饱和多条裂缝宽度较小,低于 100 µ m ,以期待将
此种材料用在混凝土结构中,有效地防止结构开裂,极大地提高工程的耐久性。为此,
本文做了如下工作:
对 PVA-ECC 使用的原材料性能、投料顺序的影响进行了大量的试验,得到既节
省时间、又有利于纤维分散、流动性好的配制方法。
在纤维掺量不变的情况下,研究了不同减水剂和增稠剂复配掺量、不同硅砂粒
径和掺量以及不同纤维体积掺量和长度对 PVA-ECC 流动性的影响;并采用水洗法对纤维
的分散性进行检验;测定流动扩展度经时损失情况。一系列的工作性试验结果表明:随
着纤维掺量的逐渐增加,拌合物的流动性明显下降;增稠剂的加入增加了复合材料的和
易性,减少泌水率,有利于纤维的分散;减水剂的掺加可以提高流动性,与增稠剂合理
复配,可以得到符合各种工作要求的新拌水泥基复合材料。
在选取最优配合比的基础上,对 PVA-ECC 圆柱体试件进行单轴抗压试验,得到
其抗压荷载-应变曲线,其抗压强度不是很高,在 24 MPa ~31MPa 之间,但峰值荷载对应
的应变比混凝土高 2~3 倍。
选取最优的配合比,做薄板四点弯曲试验,结果显示硬化试件的四点弯曲表现
出明显的应变-硬化特征,并伴随有多条微小裂缝。通过分析试验结果、弯曲韧度指数与
素混凝土做对比。

关键词: 纤维;工程水泥基复合材料;工作性;力学性能
II Abstract 硕士研究生学位论文
Abstract
High strength and high modulus polyvinyl alcohol (PVA, in short) fiber (Kuralon K-Ⅱ)
exploited by Japanese pany can enhance the ductility to matrix in many ways. PVA
engineered posites (PVA-ECC, in short) is a kind posites reinforced by
PVA fiber less than 2%~4% volume , the matrix is just cement, cement adding
some admixture, or extra adding some small partile diameter fine all, the
characteristic posites is ultra-high ductility whose ultimate tensile strain is about 100
times to , inherent pseudo strain-hardening character of posites is the
result of satble cracking and the reason of its unique addition, the saturated multiple
crack width of posites is less than 100 µm .Accordingly, a series of tests and analytical
work about posites have pleted in order to put posites into structure
preventing cracking and improving durability. And so, work has been done in