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物理激发后再生砖粉ECC的力学性能及微观结构 被引量：1
1
作者 楚留声 杜飞翔 +2 位作者 田野 元成方 程站起 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期253-263,共11页
废弃黏土砖中含有大量SiO_(2)和Al_(2)O_(3)等活性矿物成分,将其破碎、研磨加工后可制得再生砖粉(RBP)。通过有效的激发方式提高RBP火山灰活性,可将RBP运用到工程水泥基复合材料(ECC)中充当部分胶凝材料,具有极大的经济效益和环境效益... 废弃黏土砖中含有大量SiO_(2)和Al_(2)O_(3)等活性矿物成分,将其破碎、研磨加工后可制得再生砖粉(RBP)。通过有效的激发方式提高RBP火山灰活性,可将RBP运用到工程水泥基复合材料(ECC)中充当部分胶凝材料,具有极大的经济效益和环境效益。试验通过对物理激发后RBP的活性指标、微观结构和XRD谱进行分析,确定了RBP的最佳物理激发时间。在此基础上利用活性激发后RBP制备再生砖粉工程水泥基复合材料(RBP-ECC),对RBP-ECC进行抗折、抗压、单轴拉伸和四点弯曲试验,研究RBP取代率对RBP-ECC力学性能的影响。结果表明,随着物理激发后RBP取代率的增加,RBP-ECC各强度指标均有所下降,而极限拉应变和弯曲跨中挠度逐渐增大,最大分别可达5.22%和55.53 mm。RBP取代率为20%(质量分数)时,RBP-ECC弯曲韧性指标提升最大,较基准ECC提高约59%,各强度指标下降幅度较低,RBP-ECC仍能保持较高的强度和韧性。综合考虑RBP-ECC的强度、韧性与可持续性指标,选取20%为RBP-ECC最佳砖粉取代率,并对该取代率下RBP-ECC纤维-基体界面进行了微观分析,结果表明20%的RBP取代率下RBP-ECC中存在纤维拔出破坏模式和纤维拉断破坏模式,相较于基准ECC,RBP-ECC仍能表现出较高的拉伸韧性和适宜的抗拉强度。 展开更多
关键词 ecc 再生砖粉 活性激发 砖粉取代率 力学性能 破坏模式
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ECC-方钢管-再生混凝土叠合柱轴压力学性能及承载力简化计算公式 被引量：1
2
作者 许维炳 杨树强 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第5期573-585,共13页
为了解决方钢管-再生混凝土叠合柱(square steel pipe-recycled aggregated concrete composite-columns,SP-RAC-C)耐久性以及延性差等问题,提出一种工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)-方钢管-再生混凝土叠合... 为了解决方钢管-再生混凝土叠合柱(square steel pipe-recycled aggregated concrete composite-columns,SP-RAC-C)耐久性以及延性差等问题,提出一种工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)-方钢管-再生混凝土叠合柱(ECC-SP-RAC-C),通过数值仿真分析探究宽厚比、材料强度和再生骨料取代率等参数对其轴压力学性能的影响规律,得到该型叠合柱的轴压承载力计算公式。结果表明:ECC-SP-RAC-C在延性、耗能和承载力等指标上均优于RAC-SP-RAC叠合柱;宽厚比越小(ECC壳越厚)则试件的延性越高,但承载力和耗能能力降低;随着钢管强度或厚度的增加,试件的承载力、耗能和延性均增加,但钢管强度越高ECC的作用越小,而钢管厚度影响反之;ECC、RAC强度的提高均增加了叠合柱的承载力和耗能能力,低强度的ECC、高强度的核心RAC展现了更好的组合效应和良好的延性;随着再生粗骨料取代率增加,叠合柱承载力下降、延性增加;叠合柱轴压承载力计算公式具有良好的适用性。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料(ecc) 再生混凝土 方钢管 轴压 有限元模拟 轴压承载力
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喷射型ECC加固砌体墙抗震性能试验研究
3
作者 李晓琴 黎可然 +2 位作者 张田 许蔚 梁丽敏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期251-258,296,共9页
纤维增强工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)具有应变硬化、多缝开裂等特点,被广泛应用于工程加固。而现有ECC加固应用研究主要局限于人工涂抹,加固效率偏低,针对大量亟需加固的农村砌体结构,研究提出喷射型EC... 纤维增强工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)具有应变硬化、多缝开裂等特点,被广泛应用于工程加固。而现有ECC加固应用研究主要局限于人工涂抹,加固效率偏低,针对大量亟需加固的农村砌体结构,研究提出喷射型ECC高效率加固砖墙的方法,对4片砌体墙进行了拟静力试验,对比分析了未加固墙体、喷射型ECC加固墙体与人工涂抹ECC加固墙体的抗震性能。结果表明:喷射型ECC加固效率为人工涂抹的5.27倍,ECC面层与墙体表面黏结性能良好,对墙体形成了有效约束,改善了砌体墙的非延性破坏特征;同时,喷射型ECC与人工涂抹加固效果相当,可以有效提高墙体的承载能力、变形能力以及耗能能力,提升墙体综合抗震性能。 展开更多
关键词 喷射型工程水泥基复合材料(ecc) 砌体墙 加固 抗震性能
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冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯性能
4
作者 李福海 杨宗驰 +4 位作者 刘耕园 刘梦辉 吴昊南 陈昭 李固华 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期53-62,共10页
为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁抗弯性能的影响,设置7种试验工况,采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究,分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承... 为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁抗弯性能的影响,设置7种试验工况,采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究,分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承载力及裂缝发展形态差异;基于计算假定和正常环境下PP-ECC梁抗弯承载力的计算模型,结合PP-ECC材料冻融劣化机理,推导出PP-ECC梁在冻融环境下抗弯承载力计算模型;在此基础上引入持荷损伤系数γ,建立冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁抗弯承载力计算模型.研究结果表明:不同持荷比的PP-ECC梁极限抗弯承载力在冻融循环作用下出现不同程度降低,500次冻融循环后,持荷比为0、0.25、0.50的PP-ECC梁极限抗弯承载力分别降低了28.70%、27.09%、35.69%;受拉区PP-ECC材料开裂后不退出工作仍能协同受拉钢筋参与全截面受力;PP-ECC梁在达到极限状态时,受拉区呈多条裂缝稳态发展模式,且随冻融损伤加剧,梁体最大裂缝宽度增大,裂缝数量减少;单一冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用下的PP-ECC梁仍满足平截面假定;基于平截面假定建立的冻融和冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯承载力计算模型吻合度分别在0.88~1.06和0.96~1.10. 展开更多
关键词 冻融-弯曲荷载耦合作用 抗弯性能 聚丙烯纤维水泥基复合材料 抗弯承载力 多裂缝发展
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PE-ECC构件冻融循环后承载性能试验研究
5
作者 张志强 张康健 刘征 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第8期1-11,共11页
为研究冻融循环作用对聚乙烯纤维工程水泥基复合材料(PE-ECC)构件承载力的影响,通过室内冻融循环试验和冻后四点弯曲试验,研究冻融循环作用下PE-ECC梁的破坏演化特征,并通过刚度、延性指数、能量吸收能力(EAC)等性能指标分析其承载性能... 为研究冻融循环作用对聚乙烯纤维工程水泥基复合材料(PE-ECC)构件承载力的影响,通过室内冻融循环试验和冻后四点弯曲试验,研究冻融循环作用下PE-ECC梁的破坏演化特征,并通过刚度、延性指数、能量吸收能力(EAC)等性能指标分析其承载性能劣化规律。结果表明:(1)试验梁在破坏时保持较好的完整性,冻融作用使PE纤维与基体的协同效应减弱,随着冻融循环次数增加,主裂缝数量减少,裂缝密度降低,分布更加分散;(2)试验梁的荷载-跨中挠度曲线呈现明显的弹性、屈服和破坏段,加载过程可分为弹性阶段、受拉区局部开裂阶段和屈服破坏阶段;(3)提高PE纤维含量可使基体结构更为紧密,降低冻融作用后的EAC损失并提升承载能力;(4)冻融循环后,PE-ECC试验梁跨中截面应变分布仍符合平截面假定,提出PE-ECC梁在弯曲荷载作用下各阶段承载力计算方法。研究成果可为PE-ECC梁的承载力设计和在寒区工程中的应用提供依据。 展开更多
关键词 PE-ecc 冻融循环 承载性能 破坏特征 受弯构件
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ECC+BFRP格栅复合加固钢筋混凝土梁弯曲抗冲击性能试验研究 被引量：1
6
作者 赵德博 黄峰 +3 位作者 陈湘生 崔宏志 包小华 陈斌 《土木工程学报》 北大核心 2025年第4期24-36,共13页
文章对超高韧性水泥基材料(ECC)+玄武岩纤维复材(BFRP)格栅复合加固钢筋混凝土(RC)梁的静力与冲击动力行为进行试验研究,共进行4根梁的三点弯曲静力试验和9根梁的落锤冲击试验,考虑ECC强度、混凝土强度、FRP格栅种类、FRP格栅厚度等影... 文章对超高韧性水泥基材料(ECC)+玄武岩纤维复材(BFRP)格栅复合加固钢筋混凝土(RC)梁的静力与冲击动力行为进行试验研究,共进行4根梁的三点弯曲静力试验和9根梁的落锤冲击试验,考虑ECC强度、混凝土强度、FRP格栅种类、FRP格栅厚度等影响因素。试验中测量了支座反力、冲击力、加速度及挠度时程响应,并采用高速摄像机和非接触式数字成像测试系统(DIC)分析冲击过程中加固梁表面的动态应变。试验结果表明,随着加固层BFRP格栅配置率增大,相同冲击能量下加固梁表现出更小的挠度变形和界面剥离长度。当采用低强度ECC作为加固层基体时,提高梁体混凝土强度对界面黏结性能有所削弱,但可通过同时提高加固层ECC与梁体混凝土强度以增强界面黏结性能。采用基于平截面假定的简化模型可以较为准确地计算ECC+BFRP格栅复合加固RC梁的抗冲击承载力,但界面黏结滑移使得加固梁冲击最大挠度大于相同承载力的钢筋混凝土梁。 展开更多
关键词 ecc材料 BFRP 落锤冲击试验 抗冲击加固 界面剥离
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ECC/FRP-ECC复合材料力学性能及应用研究进展
7
作者 高云飞 鱼江婷 +3 位作者 尤卓 熊仲明 李润鹏 陈轩 《混凝土》 北大核心 2025年第5期174-179,187,共7页
工程胶凝复合材料(ECC)具有优异的单轴拉伸性能和应变强化特性,在土木工程修复加固领域中得到了广泛的应用。系统介绍了ECC材料的力学性能及其影响因素,ECC与纤维织物增强复合材料(FRP)网格、混凝土表面的界面性能。此外,讨论了ECC应用... 工程胶凝复合材料(ECC)具有优异的单轴拉伸性能和应变强化特性,在土木工程修复加固领域中得到了广泛的应用。系统介绍了ECC材料的力学性能及其影响因素,ECC与纤维织物增强复合材料(FRP)网格、混凝土表面的界面性能。此外,讨论了ECC应用于结构加固修复的可行性,并介绍了ECC、FRP-ECC加固混凝土结构构件研究进展。最后,对FRP网格增强ECC的应用前景和未来研究进行了展望。 展开更多
关键词 工程凝胶复合材料(ecc) 界面黏结 加固修复 FRP-ecc
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CFRP网格增强PVA-ECC的力学性能试验研究
8
作者 杜文平 夏振雪 +6 位作者 高加刚 楚克杰 张冠军 尹兆昆 杨才千 潘志宏 杨亚强 《混凝土》 北大核心 2025年第7期6-10,共5页
提出一种CFRP网格增强PVA-ECC新型材料,是由CRFP网格作为增强材料,PVA-ECC作为基体材料组成。首先对PVA-ECC的配合比进行正交试验,结合力学性能对比分析,获得基准配合比。然后以水胶比为0.18和0.20的PVA-ECC作为基体,加入CFRP网格,制作3... 提出一种CFRP网格增强PVA-ECC新型材料,是由CRFP网格作为增强材料,PVA-ECC作为基体材料组成。首先对PVA-ECC的配合比进行正交试验,结合力学性能对比分析,获得基准配合比。然后以水胶比为0.18和0.20的PVA-ECC作为基体,加入CFRP网格,制作36组试件,通过薄板、狗骨型和哑铃型试件来研究其抗弯和抗拉性能。试验结果表明:增加CFRP网格后,薄板试件的抗弯强度增加33.03%和89.67%;狗骨型试件的拉伸强度增加13.78%和6.04%;哑铃型试件的拉伸强度增加30.09%和34.35%。当PVA-ECC中加入CFRP网格,四点弯试验表明延性可增加66.67%。当水胶比为0.20时,PVA-ECC与CFRP网格具有较好的协同作用,试验结果为CFRP网格增强PVA-ECC作为加固材料奠定良好基础。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合网格 PVA-ecc 弯曲强度 拉伸强度
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混杂纤维对硫铝酸盐水泥基ECC材料性能的影响 被引量：1
9
作者 周书澎 刘泽平 +1 位作者 区庆佑 王传林 《材料导报》 北大核心 2025年第5期141-147,共7页
研究了聚乙烯醇(PVA)纤维、聚酯纤维(PET纤维)的“纤维混杂效应”对硫铝酸盐水泥基ECC材料(SAC-ECC)力学性能影响,引入纤维增强系数和混杂效应系数以评价两种纤维混杂效应。结果表明,在相同体积掺量下,PVA-ECC流动度和表观孔隙率均高于P... 研究了聚乙烯醇(PVA)纤维、聚酯纤维(PET纤维)的“纤维混杂效应”对硫铝酸盐水泥基ECC材料(SAC-ECC)力学性能影响,引入纤维增强系数和混杂效应系数以评价两种纤维混杂效应。结果表明,在相同体积掺量下,PVA-ECC流动度和表观孔隙率均高于PET-ECC,混掺PVA和PET纤维条件下其表观孔隙率和流动度介于两者单掺时的数值之间。随着PVA和PET纤维掺量增加,SAC-ECC抗折和抗压强度呈先降后升趋势,且在相同掺量下掺加PET纤维的水泥砂浆强度更高。混掺PVA纤维和PET纤维会发挥正混杂效应,可进一步提高砂浆的抗拉、抗压强度,且PVA∶PET混合比例为1∶2时对SAC-ECC强度提升效果最佳。混杂纤维提高ECC与玄武岩纤维复合材料(BFRP)筋粘结强度效果较好,而单掺0.3%PET纤维对新旧水泥基材料粘结性能提升效果较好。 展开更多
关键词 聚乙烯醇纤维 聚酯纤维 硫铝酸盐水泥基ecc材料(SAC-ecc) 力学性能 混杂效应
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水胶比和纤维掺量对水工ECC干缩特性的影响
10
作者 李盼盼 蒋文广 +1 位作者 李明霞 孙杨兴 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期858-862,共5页
水工ECC是基于水工建筑物的抗裂需求与技术特点,将ECC应用于水工工程的重大尝试。配制了水工ECC材料,并保持拌合物扩散度相当,测试分析了水胶比和纤维掺量对水工ECC干缩特性的影响。研究表明,水工ECC的干缩变形主要发生在7 d龄期内,28 ... 水工ECC是基于水工建筑物的抗裂需求与技术特点,将ECC应用于水工工程的重大尝试。配制了水工ECC材料,并保持拌合物扩散度相当,测试分析了水胶比和纤维掺量对水工ECC干缩特性的影响。研究表明,水工ECC的干缩变形主要发生在7 d龄期内,28 d龄期时干缩率趋于稳定;增大水胶比时,用水量略有增加,胶凝材料用量随之减小,此外,砂子用量增加,水工ECC的干缩率减小;PVA纤维有利于阻碍水分散失,抵消毛细孔负压,增加PVA纤维掺量,水工ECC的干缩率有所减小;砂子最大粒径越小,水工ECC的干缩率越大。 展开更多
关键词 水工ecc 干缩特性 水胶比 PVA纤维 砂子粒径
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UHP-ECC加固180mm厚砖砌体墙抗震性能试验研究及应用
11
作者 张德和 商昊江 +1 位作者 吴应雄 陈煦 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期166-174,共9页
既有砖砌体房屋存量巨大,砖砌体墙普遍采用烧结实心标准砖砌筑,相当一部分砖墙厚度为180mm。既有砖砌体结构建造年代久远、设计标准低、砂浆强度低且抗震措施不足,需进行加固以提高抗震性能。超高性能工程用水泥基复合材料(UHP-ECC)是... 既有砖砌体房屋存量巨大,砖砌体墙普遍采用烧结实心标准砖砌筑,相当一部分砖墙厚度为180mm。既有砖砌体结构建造年代久远、设计标准低、砂浆强度低且抗震措施不足,需进行加固以提高抗震性能。超高性能工程用水泥基复合材料(UHP-ECC)是一种高强高韧的加固材料,已应用于砌体结构抗震加固。在此基础上,提出UHP-ECC面层加固180mm厚墙,对2片未加固试件和2片UHP-ECC面层(厚度8mm)加固试件进行拟静力试验和工程应用。试验结果表明:UHP-ECC面层加固能改善墙体破坏模式,使剪切脆性破坏转变为摇摆延性破坏;UHP-ECC面层能有效抑制墙体开裂和破坏,加固后墙体峰值承载力提升104%以上,延性和耗能能力显著提升。工程应用表明:经专家论证该加固方法安全有效,成本合理,不影响原建筑使用功能,UHP-ECC制备方便,人工抹压UHP-ECC面层施工便捷;可为同类工程加固提供借鉴参考。 展开更多
关键词 砖砌体墙 UHP-ecc 面层加固 拟静力试验 抗震性能
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ECC-AAC复合材料的抗弯折性能
12
作者 陈乾娲 游潘丽 +4 位作者 徐迅 李春鹤 聂艳妮 蒋明慧 刘倩 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期630-636,654,共8页
为提高蒸压加气混凝土(AAC)的抗弯折性能以拓宽应用前景,提高建筑装配率,本研究在AAC表面涂覆工程水泥基复合材料(ECC),制备了ECC-AAC复合材料。通过对比不同ECC涂覆厚度下的三点弯曲实验和大板验证实验,研究了复合材料抗弯折性能的变... 为提高蒸压加气混凝土(AAC)的抗弯折性能以拓宽应用前景,提高建筑装配率,本研究在AAC表面涂覆工程水泥基复合材料(ECC),制备了ECC-AAC复合材料。通过对比不同ECC涂覆厚度下的三点弯曲实验和大板验证实验,研究了复合材料抗弯折性能的变化及其增强机理。研究发现,ECC中纤维的拔出速率对控制裂缝宽度的发展起到关键作用。当AAC的受拉区表面涂覆较厚的ECC时,纤维的应力分散和桥接作用得到有效发挥,能显著抑制裂缝宽度的扩展。此外,ECC与AAC之间的粘接界面形成了剪力键效应,促进了应力的均匀分布和有效传递。与纯AAC相比,复合材料的抗弯折性能显著增强,特别是当ECC涂覆厚度为10 mm时,复合材料的三点弯曲试块和试板的抗弯折强度分别提升了2.81倍和1.94倍。 展开更多
关键词 AAC 抗弯折性能 ecc 复合材料
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面向交通执法中车辆使用远光灯检测的YOLOv10-ECC算法研究
13
作者 张立立 张珂 +3 位作者 杨康 魏薇 李晶 谭洪鑫 《计量学报》 北大核心 2025年第5期659-666,共8页
为了快速准确检测车辆使用远光灯的情况,提高交通管理部门执法效率,提出了一种端到端的实时YOLOv10-ECC检测算法。首先,在YOLOv10的骨干网络中设计了PSA_EMA模块,利用高效多尺度注意力模块(EMA)在保持参数效率的同时捕获更丰富的特征信... 为了快速准确检测车辆使用远光灯的情况,提高交通管理部门执法效率,提出了一种端到端的实时YOLOv10-ECC检测算法。首先,在YOLOv10的骨干网络中设计了PSA_EMA模块,利用高效多尺度注意力模块(EMA)在保持参数效率的同时捕获更丰富的特征信息;其次,在颈部网络里设计了卷积特征重组模块(CCM),实现了上采样特征增强,构建了更为细微的特征图。在自采的远光灯车辆数据集上的实验结果表明:YOLOv10-ECC的均值平均精度mAP@0.5达到了93.2%,参数量为2.86×106,单张照片检测时间为2.2 ms,计算复杂度为9.0 GFLOP/s,能够实时、高精度地检测远光灯车辆。 展开更多
关键词 机械视觉测量 远光灯检测 YOLOv10-ecc EMA模块 CCM模块 上采样算子 端到端
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开口型压型钢板-ECC组合楼板受力性能试验研究及数值模拟 被引量：1
14
作者 白亮 宋莉莎 +2 位作者 许卓轩 凌童 廖芳芳 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第4期20-30,共11页
为研究开口型压型钢板-工程增强水泥基复合材料(ECC)组合楼板的受力性能,对开口型压型钢板-ECC组合楼板试件进行静力加载试验及数值模拟,研究了试件破坏模式、端部滑移、荷载-挠度曲线、压型钢板应变分布及承载能力;利用ABAQUS有限元程... 为研究开口型压型钢板-工程增强水泥基复合材料(ECC)组合楼板的受力性能,对开口型压型钢板-ECC组合楼板试件进行静力加载试验及数值模拟,研究了试件破坏模式、端部滑移、荷载-挠度曲线、压型钢板应变分布及承载能力;利用ABAQUS有限元程序对试件受弯承载性能进行模拟,数值模拟结果与试验结果符合较好;在此基础上,分析了ECC截面高度、ECC抗拉强度、压型钢板厚度及剪跨比对组合楼板受弯承载性能的影响。基于ECC受拉应变硬化特性,建立了考虑ECC受拉作用的开口型压型钢板-ECC组合楼板受弯承载力计算公式。结果表明:对于纵向剪切破坏的试件,压型钢板的受拉作用未得到完全发挥,加载后期试件端部发生明显滑移;在其他参数相同的情况下,端部配置栓钉及抗剪钢筋的试件发生弯曲破坏,压型钢板达到全截面屈服,其峰值承载力为纵向剪切破坏试件的2.1倍~2.31倍;ECC截面高度在几个因素中对组合楼板受弯承载力的影响最为显著;所建立的计算公式能够较好地预测该类组合楼板的受弯承载力。 展开更多
关键词 开口型压型钢板 ecc 组合楼板 受弯承载力 试验研究 数值模拟
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ECC-混凝土叠合梁弯曲试验及裂缝发展的分形表征 被引量：1
15
作者 赵卫平 王磊 +2 位作者 项荣军 李昕鑫 刘英健 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期37-45,共9页
为明确ECC(工程纤维增强型水泥基复合材料)-混凝土叠合梁抗弯性能及影响参数,并定性表征裂缝发展情况,设计、制作11根不同材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的ECC-混凝土叠合梁及3根不同混凝土强度等级的混凝土梁进行... 为明确ECC(工程纤维增强型水泥基复合材料)-混凝土叠合梁抗弯性能及影响参数,并定性表征裂缝发展情况,设计、制作11根不同材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的ECC-混凝土叠合梁及3根不同混凝土强度等级的混凝土梁进行四点弯曲试验,研究承载力、延性及裂缝发展等情况,并基于分形理论及数字图像处理技术,采用分形维数对不同影响参数下的叠合梁裂缝发展规律进行表征。结果表明:ECC-混凝土叠合梁较相同材料强度和配筋率的混凝土梁极限承载力和抗裂性能明显更优;材料强度等级提高,模型梁承载力及延性均提高;适筋范围内,配筋率越小模型梁延性越好;ECC层厚度对模型梁的承载力及延性影响不大;PVA纤维体积掺量为2.0%时,裂缝整体分布更均衡。计算分形维数得到的叠合梁表面裂缝分布具有自相似性;加载过程中叠合梁的分形维数小于混凝土梁,与试验结果相符,梁表面裂缝分形维数在一定范围内随着材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的增加而降低,分形理论结合数字图像技术求得的裂缝分形维数可作为叠合梁裂缝分布及受弯损伤程度的定性表征指标。 展开更多
关键词 ecc-混凝土叠合梁 PVA纤维体积掺量 承载力 延性 裂缝发展 分形维数 弯曲试验
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粉胶比及砂胶比对ECC力学性能的影响
16
作者 邓朗妮 郝世纪 +2 位作者 杨洲 雷丽贞 廖羚 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第11期8-13,18,共7页
为研究粉胶比及砂胶比对工程水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,使用不同的粉胶比及砂胶比制成的ECC立方体试件和哑铃型试件进行立方体抗压试验和单轴拉伸试验,并运用能量比值法表示ECC的韧性指数。试验结果表明:ECC在轴向压缩、拉伸... 为研究粉胶比及砂胶比对工程水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,使用不同的粉胶比及砂胶比制成的ECC立方体试件和哑铃型试件进行立方体抗压试验和单轴拉伸试验,并运用能量比值法表示ECC的韧性指数。试验结果表明:ECC在轴向压缩、拉伸荷载作用下呈现出多点开裂模式,表现出明显的延性破坏特点。随着粉胶比的增大,ECC的抗压、抗拉强度明显降低;粉胶比的增大能有效改善ECC的抗裂能力,提高ECC的抗压韧性,使其具备良好的能量吸收效果,抗拉韧性呈现先增加后降低的趋势;增大砂胶比也会降低ECC的抗压、抗拉强度,但会使ECC的延性和韧性先增加后降低。当砂胶比为0.4、粉胶比为0.6时,ECC的韧性达到最佳。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 粉胶比 砂胶比 韧性评价
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ECC全包裹普通混凝土复合试件的力学性能 被引量：2
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作者 康迎杰 郭自利 +1 位作者 叶斌斌 潘鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期104-109,共6页
为综合利用工程用水泥基复合材料(ECC)在力学性能上和普通混凝土在成本上的优势,本工作提出了一种制备ECC全包裹普通混凝土复合试件的方法,通过进行抗压、抗拉及抗弯等试验系统研究了其基本力学性能,并采用数值分析方法对配筋复合梁进... 为综合利用工程用水泥基复合材料(ECC)在力学性能上和普通混凝土在成本上的优势,本工作提出了一种制备ECC全包裹普通混凝土复合试件的方法,通过进行抗压、抗拉及抗弯等试验系统研究了其基本力学性能,并采用数值分析方法对配筋复合梁进行了正截面受弯性能研究。结果表明:在复合试件受力破坏时,ECC和混凝土界面未出现滑移,两种材料黏结可靠实现了协同受力;相对普通混凝土试件而言,复合试件的抗压强度、抗拉强度及抗弯强度均有所提升,尤其是抗弯强度的提升最为显著,对于截面尺寸为100 mm×100 mm的梁,当ECC厚度分别为10 mm和15 mm时,抗弯强度可提高27.4%和57.1%;复合试件具有良好的延性变形能力,破坏后可保持一定的完整性,整体具备高韧性特征;与普通钢筋混凝土梁相比,配筋复合梁有效利用了ECC材料的性能优势,显著提升了配筋梁的承载和变形能力。 展开更多
关键词 工程用水泥基复合材料 复合试件 力学性能 延性破坏 高韧性
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基体材料对铁路沿线风积沙ECC性能影响研究 被引量：1
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作者 梁轩 程建军 +3 位作者 夏多田 张朵 武海洋 陈驰 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1025-1036,共12页
为解决沙漠戈壁地区河砂资源紧缺、运输成本高等问题,同时减轻沙漠铁路风沙灾害,开展沙漠铁路沿线原状风积沙制备地域性工程水泥基复合材料(ECC)的试验研究。通过正交试验探究了不同风积沙掺量(S/C)、粉煤灰掺量(FA/C)和水胶比对ECC性... 为解决沙漠戈壁地区河砂资源紧缺、运输成本高等问题,同时减轻沙漠铁路风沙灾害,开展沙漠铁路沿线原状风积沙制备地域性工程水泥基复合材料(ECC)的试验研究。通过正交试验探究了不同风积沙掺量(S/C)、粉煤灰掺量(FA/C)和水胶比对ECC性能的影响,对三点弯曲试验的试件进行了开裂形态及荷载-挠度曲线的比较,并对流动度、表观密度、力学性能以及韧性进行了极差分析,结合微观分析初步确定出合理的基体配合比;在此基础上进一步探究了不同粉煤灰掺量对ECC抗压性能、弯曲性能、拉伸性能和变形能力的影响。研究结果表明:风积沙对流动度、弯曲性能影响最显著,粉煤灰对表观密度、抗压性能影响最显著;当风积沙掺量为0.75、粉煤灰掺量为1.50、水胶比为0.34时材料的综合性能最好,即流动度、抗压抗折强度分别为:151 mm、50.1 MPa和17.3 MPa;粉煤灰掺量从1.50增加到3.50时,材料极限拉应变在2%~3.5%范围内波动,掺量为2.50时极限拉应变出现最大值3.5%;当掺量为3.0时轴拉试件裂缝宽度最小为100μm,此时裂缝数量最多、间距最小。风积沙掺量为0.75、粉煤灰掺量为1.5时纤维表面有明显划痕且附着水化产物,纤维在基体中能较好地发挥桥联作用;水胶比为0.36时基体密实度较低,对纤维的锚固作用会被削弱。研究为风积沙在沙漠地区铁路工程中制备高延性混凝土提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 ecc 风积沙 粉煤灰 力学性能 微观分析 沙漠铁路
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公路隧道喷射型ECC物理力学性能及其喷层稳定性 被引量：1
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作者 胡时 李晓芳 +2 位作者 蔡海兵 韩辰悦 宋海清 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期109-121,共13页
传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了... 传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了开挖扰动下围岩及喷射型ECC层的稳定性,并通过现场监测分析了其应用效果。结果表明:将脱硫石膏、混杂纤维、机制砂、膨胀剂和减缩剂引入ECC中,所研发的喷射型ECC物理力学性能满足公路隧道喷射混凝土的要求。基于数值模拟,当支护12 m后,喷射型ECC层的拉伸和压缩最大主应力较C25喷射混凝土(C25SC)层分别提高了36.8%、28.4%,并且其内侧拱顶的最大竖向位移较C25SC可降低3.15%,仅为1.23 mm。基于现场实测,在近似相同的围岩地质条件下,使用喷射型ECC较C25SC,能够降低10.26%的竖直沉降变形,此外其喷层表面未发现开裂、线状渗水等情况。因此,喷射型ECC在公路隧道支护领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 喷射型ecc 公路隧道 物理力学性能 数值模拟 稳定性
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ECC全包裹混凝土的抗硫酸盐侵蚀和抗冻性能 被引量：1
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作者 康迎杰 郭自利 +1 位作者 叶斌斌 潘鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期164-170,共7页
工程用水泥基复合材料(ECC)和混凝土组合构件在力学性能上体现出一定的优势,但目前缺乏对此类组合构件耐久性能的定性和定量评价。为研究该类组合构件的抗硫酸盐侵蚀和抗冻性能,采用二次浇筑方式制备出ECC全包裹混凝土组合试件,随后对... 工程用水泥基复合材料(ECC)和混凝土组合构件在力学性能上体现出一定的优势,但目前缺乏对此类组合构件耐久性能的定性和定量评价。为研究该类组合构件的抗硫酸盐侵蚀和抗冻性能,采用二次浇筑方式制备出ECC全包裹混凝土组合试件,随后对混凝土、ECC和ECC全包裹混凝土试件进行了硫酸盐干湿循环和冻融循环试验,建立了耐久性损伤模型,并预测了服役寿命。结果表明,从抗压强度、表观状态和质量损失的变化规律来看,ECC全包裹混凝土试件相比普通混凝土试件抗硫酸盐侵蚀和抗冻性能均有显著提升,提升效果随包裹厚度的增大而提高。另外,ECC全包裹混凝土试件在受环境侵蚀后仍能维持良好的表观状态,预测的服役寿命更长,其中尤以在硫酸盐侵蚀环境中表现突出。 展开更多
关键词 ecc全包裹混凝土 抗硫酸盐侵蚀 抗冻性能 组合试件
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