多种纤维增强水泥基复合材料单轴抗拉性能对比研究.pdf

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1、第４１卷，第３期公路工程Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．３２０１６年６月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ．，２０１６多种纤维增强水泥基复合材料单轴抗拉性能对比研究１１２周小勇，胡奇伟，李娜（１.中国地质大学（武汉），湖北武汉４３００７４；２.文华学院，湖北武汉４３００７４）［摘要］采用相同水泥基配合比与不同纤维进行纤维增强水泥基复合材料单轴抗拉实验。试件采用２００ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍ的长方体状，用万能试验机进行拉伸实验。通过实验数据对比不同纤维条件下试件的开裂强度、延性、弹性模量、极限强度，试验结果表明：玄武岩纤维增强水泥基复合材料的开裂强度较高，

2、聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料的延性、强度极限较高，聚丙烯增强水泥基复合材料的弹性模量较高。［关键词］多种纤维；水泥基复合材料；拉伸特性对比［中图分类号］ＴＵ５２８；Ｕ４１４.１［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１６）０３—００８９—０６ＴｈｅＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅＳｔｕｄｙｏｆＶａｒｉｏｕｓＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓＣｏｍｐｏｓｉｔｅＢａｓｅｄｏｎＵｎｉａｘｉａｌＴｅｎｓｉｌｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ１１２ＺＨＯＵＸｉａｏｙｏｎｇ，ＨＵＱｉｗｅｉ，ＬＩＮａ（１.ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉ

3、ｅｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；２.ＷｅｎｈｕａＣｏｌｌｅｇｅ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕ﹣ｂｅｉ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｍｅｃｅｍｅｎｔｍｉｘｉｎｇｒａｔｉｏａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅｆｉ﹣ｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｏｒｋｅｄｔｈｒｏｕｇｈｕｎｉａｘｉａｌｔｅｎｓｉｌｅｔｅｘｔ.Ｔｈｅｔｅｓｔｓｐｅｃｉｍｅｎｓｉｚｅｗａｓａｃｕｂｏｉｄ，２００ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍ.Ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｔ

4、ｅｓｔｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｙａｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｅｓｔｍａｃｈｉｎｅ.Ｗｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅｃｒａｃｋｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ，ｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ，ｕｌｔｉｍａｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔ.Ｔｈｅｎｇｏｔｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｃｒａｃｋｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔ

5、ｅｉｓｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｂｅｔｔｅｒ，ｔｈｅｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｅ﹣ｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｅｒｆｏｒｍｂｅｔｔｅｒｉｎｍｏｄｕｌｕｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ.［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｖａｒｉｏｕｓｆｉｂｅｒ；ｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅ；ｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｃｏｍｐａｒｉｓｏ

6、ｎ上，有了较深入的研究。澳大利亚ＳｈａｉｋｈＦａｉｚＵｄｄｉｎ０前言［１］Ａｈｍｅｄ等于２００９年对钢纤维和聚乙烯纤维（Ｐｏｌｙ﹣采用纤维增强水泥基复合材料的想法已经经历ｖｉｎｙｌＡｌｃｏｈｏｌ，ＰＶＡ）增强水泥基复合材料进行了抗了很长时间的发展，一方面，由于纤维的桥接作用，拉试验。试验结果表明，水胶比为０.２７、ＰＥ纤维体在水泥基体硬化收缩和自由水挥发时，能阻止微裂积掺量为２.０％的纤维增强水泥基复合材料，极限缝的进一步扩展，从而提高了材料的抗渗能力。另拉应变最大为５.８％，其对应抗拉强度为２.７ＭＰａ；一方面，材料中纤维与水泥基能一起承受外荷载，

7、当钢纤维体积掺量为２.０％的钢纤维增强水泥基复合基体产生初始裂缝后，横跨裂缝的纤维就会起到桥材料，极限抗拉强度最大可达到４.８ＭＰａ，其对应极联的作用。常用工程纤维，有金属纤维、有机纤维、限拉应变为１％。［２］无机纤维３大类。大连理工大学高淑玲等于２００７年采用４种近年来，各国学者在纤维增强水泥基复合材料不同纤维体积掺量（０、１％、１.５％与２％）的ＰＶＡ纤［收稿日期］２０１５—０２—０２［基金项目］湖北省面上基金（２０１３ＣＦＢ１８７）［作者简介］周小勇（１９７８—），男，湖南衡阳人，博士，讲师，主要研究方向：高性能复合材料及其工程应用，工程结构数

8、值分析。９０公路工程４１卷维增强水泥基复合材料进行了拉伸性能研究。试验业有限公司生产的单根８ｍｍ的聚丙烯纤维