PVA纤维水泥基复合材料单轴受压试验研究-论文.pdf

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1、2014年第6期(总第296期)混凝土原材料及辅助物料Number6in2014(TotalNo．296)ConcreteMATERlAIANDADMINICLEPVA纤维水泥基复合材料单轴受压试验研究姜海军，刘曙光’。闫长旺’，张菊’(1．内蒙古工业大学矿业学院，内蒙古呼和浩特010051；2．中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221116)摘要：聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinylalcoholfiberreinforcedcementitiouscomposites简称PVA-FRCCs)是一种高性能纤维增强水泥基复合材料。采用棱柱体试件(150mmxl50mmx55

2、0mm)研究其单轴受压力学性能。单轴受压试验直接获得了棱柱体试件的应力一应变全曲线，从而获得峰值应力、峰值应变、弹性模量，并系统分析了纤维体积掺量对上述参数的影响。通过对试验数据和已存模型比较获得一个能够描述其应力一应变曲线的非线性本构模型。关键词：聚乙烯醇纤维；水泥基复合材料；单轴受压；应力一应变曲线中图分类号：TU528．041文献标志码：A文章编号：1002—3550(2014)06—0081—03PVAfibercementmatrixcompositesresearchuniaxialcompressiontestsJIANGHaijun，LShuguang，YANChang,

3、wang，ZHANGJu(1．SchoolofMines，InnerMongoliaUniversityofTechnology，Hohhot010051，China；2．SchoolofMines，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Polyvinylalcoholfiberreinforcedcementitiouscomposites(PVA—FRees)isakindofhiperformancefiber-reinforcedce-mentitiouscomposites．Wehave

4、investigatedtheuniaxialcompressionpropertiesofPVA-FReeswithprismaticspecimensize(150rnrnx150mmx550mm)．Thestress—straincurvesweredirectlyobtained，andthecompressiveparameters，i．e．，peakstress，averagestrainatpeakstress，elasticmodulus，werecalculated，onwhichtheeffectsoffibervolumefractionwereinvestigat

5、ed．Wehaveobtainedthenonlinearconstitutivemodelstodescribeitsstress-straincurveswithcomparisonbetweenexperimentalresultsandexistingmodels．TheproposedconstitutivemodelsdocomparewellforPVA—FRCCs．Keywords：PVAfiber；cementitiouscomposites；uniaxialcompression；stress—straincurve掺合料分别为粉煤灰(I级粉煤灰)和硅灰(挪威埃肯(E

6、lkem)0引言微硅粉920U)。增稠剂采用羟丙甲基纤维素(HPMc)。减水在过去的十几年里，高性能纤维增强水泥基复合材料剂为Sika—III高效减水剂。在PVA．FRCCs中加入两种外加(HPFRCCs)得到了大量的研究B-2】。尽管HPFRCCs已经剂作的目的是增加复合材料的均匀性和流动性。得到了成功的应用[3-4]。但是主要应用于工程修复。由于对表1PVA纤维特性HPFRCCs结构构件在设计和分析上的相关知识不完整，限制了其在结构工程中的应用。因此，研究HPFRCCs的抗压特性和确定能够描述其应力一应变本构关系的模型是非常必要的。本试验采用相对较大尺寸的棱柱体试件(150rrlrn

7、x表2所示为纤维增强水泥基复合材料的配合比。共计150mmx550mm)研究其单轴受压力学性能。分析纤维体6种不同配合比，即F0~F2．5，F代表纤维，数字代表纤维体积掺量对棱柱体试件单轴抗压力学参数(峰值应力、峰值积掺量每种配合比制做2个150mmxl50mmx550mm应变和弹性模量)及立方体抗压强度的影响，并对其单轴的棱柱体试件，采用水平浇筑方式。同时，对于每种配合比受压应力一应变的非线性本构模型进行了对比分析。至少浇筑三个1