应变硬化水泥基复合材料（SHCC）抗拉性能试验研究.pdf

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1、应变硬化水泥基复合材料(SHCC)抗拉性能试验研究术胡春红赵铁军戎涛(1．西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055；2．河南理工大学土木工程学院，河南焦作454000；3．青岛理工大学，山东青岛266033)摘要：采用当地普通工程材料配制出不同配合比应变硬化水泥基复合材料(SHCC)，利用外夹式单轴拉伸试验对不同龄期的哑铃型试件进行抗拉性能试验研究，获得了各试件的应力一应变曲线及裂缝开展情况。试验结果表明：各配合比SHCC在单轴拉伸荷载作用下，均可出现显著的应变硬化和多微缝开裂特征，其中A和c配合比系列的极限拉应变超过0．03。试验采用普通河砂制备出抗拉性能优越且稳定的SH

2、CC，改变了采用石英砂制备此类材料的现状，降低了工程造价，为SHCC在工程实际中的推广应用奠定了理论基础。关键词：应变硬化水泥基复合材料；应变硬化；多微缝开裂；极限拉应变EXPERIMENTALRESEARCHoNTENSILEPERFoRMANCEoFSTRAINHARDENINGCEMENTITIoUSCoMPoSITES(SHCC)HuChunhongZhaoTiejunRongTao(1．SchoolofCivilEngineering，Xi’anUniversityofAchitectureandTechnology，Xi’an710055，China；2．School

3、ofCivilEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China；3．QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao266033，China)Abstract：Strainhardeningcementitiouscomposites(SHCC)variedwithmixproportionwerepreparatedwithcommonengineeringmaterialinthisarea，experimentalresearchontensileperformanceofdum

4、bbellspecimenswasca~iedoutbyusinguniaxialtensiletestatdifferentages，andtensilestressversusstraincurvesandcrackdevelopmentofdifferentSHCCwereobtained．TheresultsshowedthatdifferentSHCCallhadstrain—hardeningandmultiple—crackingcharacteristicsobviously，amongthem，ultimatetensilestrainofAandCtypeSH

5、CCcouldexceed0．03．SteadySHCChavingexcellenttensileperformancewerepreparatedbasedoncommonriversandandnotsilicasand，whichwouldreduceprojectcostandbeatheoreticbasisfortheapplicationofSHCCinpracticalprojects．Keywords：strainhardeningcementitiouscomposites(SHCC)；strainhardening；multiple—cracking；ul

6、timatetensilestrajn应变硬化水泥基复合材料(SHCC)通过采用高制出抗拉性能类似于ECC的应变硬化水泥基复合模量聚乙烯醇(PVA)纤维，基于微观物理力学原理材料。然而，国内的研究却长期受困于即使采用与优化设计而具有受拉应变硬化特性和多微缝开裂特国外相同的配合比与同类型材料，仍难以配制出极征，其单轴极限拉伸应变可达0．03～0．07。应限拉应变超过0．03的SHCC。从目前公开发表的变硬化水泥基复合材料SHCC的早期代表是ECC，文献可以看到对SHCC进行单轴拉伸试验研究及所它是1997年由美国密歇根大学V．c．Li教授等基于用材料(表1)，从表1中可以看出，只有

7、大连理工大细观力学和断裂力学基本原理研发而成的。SHCC学徐世娘团队公布已配制出性能相对稳定，单轴极优越的抗拉性能和超强韧性显著改变了传统水泥基限拉应变超过0．03的SHCC(文献中称为超高韧性材料的脆性特征，克服了材料脆性导致的诸多缺陷。国家“973”计划课题(2009CB623203)；国家自然科学基金重点项目近年来，在日本、美国和欧洲等国家得到了快速的发(50739001)；河南省教育厅自然科学研究计划项目(2011A560003)。展和应用。国内一些高校和科研机构也于近几