绿色PVA纤维增强水泥基复合材料弯曲试验研究.pdf

《绿色PVA纤维增强水泥基复合材料弯曲试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第2期(总第292期)混凝土原材料及辅助物料Number2in2014(TotalNo．292)ConcreteMATERIALANDADMINICLEdoi：10．3969／j．issn．1002-3550．2014．02．025绿色PVA纤维增强水泥基复合材料弯曲试验研究傅柏权(沈阳城市建设学院，辽宁沈阳110167)摘要：为了提高材料的应变硬化性能，以微观力学为基础，通过四点弯曲试验，研究了砂灰比对PVA增强水泥基复合材料性能的影响。试件尺寸400mmxlO0mmxl5ITIITI。研究表明：纤维含量为2％时，材料的极限挠度高达40rnln，极限强

2、度在10～14MPa之间；随着砂灰比的增加，材料的极限荷载和挠度具有相似的变化趋势；并且所有砂灰比试件都表现出了应变硬化现象和纯弯曲段的多缝开裂现象。关键词：水泥基复合材料；微观力学；砂灰比；应变硬化；多缝开裂中图分类号：TU528．041文献标志码：A文章编号：1002—3550(2014)02—0091—04FlexibleexperimentstudyonPVAfiberreinforcedgreencement-basedcompositesFUBaiquan(ShenyangUrbanConstructionUniversity，Shenyang1101

3、67，China)Abstract：Inordertoimprovethestrain-hardeningpropertyofcement—basedcomposites，theinfluencesofsandtocementratioonthecompositeperformancewereexperimentallyinvestigatedthroughfour—pointbendingtestbasedonmicromechanics．Thespecimensusedhereinmeasured400mmxlO0mmxl5turn．ExperimentNre

4、sultsshowedthelargestflexibledeform~ionwasupto40n1m．aswellastheultimateflexiblestrengthbetween10MPaand14MPawiththef

5、bervolumefractionof2％．Theultimatestrengthandtheflexibledeformationincreasesimilarlyaccompaniedwiththesandtocementratioincreasing．Allthespecimensrevealstrain-hardeningpro

6、pertyandmultiplecrackinginthepurebendingportion．Keywords：cementitiouscomposite；micromechanics；sandtocementratio；strain-hardening；multiplecracking能的影响，为高延性、高韧性和高能量耗散型材料的研究0引言提供理论依据。在过去的十年间，随着对控制复合材料的微观力学基1PVAECC设计理论础的深入理解以及纤维、基体和生产技术的发展，高性能纤维增强水泥基复合材料得到了迅速发展。尽管目前很难以纤维连接应力与裂缝张开位移之间的关系和裂

7、缝给出高性能纤维增强水泥基复合材料的精确定义，但是常稳态扩展为基础的微观力学原理为随机短纤维增强水泥规纤维混凝土表现出的开裂后产生应变软化，并伴随着裂基复合材料的应变硬化性能的研究提供了理论指导。为了缝的持续开裂，最终导致局部破坏的现象得到了改变。20世达到用最低纤维含量得到材料应变硬化特性的目的，根据纪90年代初，美国密歇根大学的VictorLi通过采用中等体微观力学原理和性能驱动设计方法实现了对纤维、基体和积含量的短纤维研制了一种高性能纤维增强水泥基复合界面参数的合适选择。材料。由于相对较低的纤维含量(通常在2％)，使它具有灵裂缝稳态扩展意味着裂缝在周围应力不

8、变的情况下活的制作工艺，可以用常规的浇筑方法或者喷射方法生产，扩展，并且裂缝张开宽度是个常量(除了接近裂缝尖端的并且具有很好的结构性能。在倡导可持续发展的今天，提区域外)。MarshallandCoxt利用．，积分计算给出了实现稳高结构的延性、变形能力、破坏承载力和可修复性已经成态开裂的计算式：为土木工程界迫切需要解决的问题，因此，高延性、高韧性r6和高能量耗散型材料的研究已成为目前国外土木工程界=6一l(d8(1)U研究的一个热点。本研究首先简要回顾一下PVAECc的式中：——裂缝尖端韧度。设计理论，然后通过四点弯曲试验，研究砂灰比对PVA增裂缝尖端韧度接近于纤

9、维体积含量