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应变硬化水泥基复合材料单轴滞回本构模型 被引量：3
1
作者 吴畅 潘钻峰 孟少平 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期969-974,共6页
为了有效地模拟应变硬化水泥基复合材料(SHCC)构件在地震作用下的性能,提出一种可模拟SHCC构件在反复荷载作用下的单轴本构模型.该模型中SHCC材料受压骨架曲线的上升段采用二次抛物线形式模拟,下降段采用双折线形式模拟;受拉骨架曲线的... 为了有效地模拟应变硬化水泥基复合材料(SHCC)构件在地震作用下的性能,提出一种可模拟SHCC构件在反复荷载作用下的单轴本构模型.该模型中SHCC材料受压骨架曲线的上升段采用二次抛物线形式模拟,下降段采用双折线形式模拟;受拉骨架曲线的上升段、应变硬化段及下降段则采用三折线形式模拟.通过设置参考点的方法确定SHCC的卸载规则,考虑了不完全卸载-再加载的情况以及加载过程中的拉压间的传递模式.利用Open SEES计算平台编写了该本构模型,并与材料和构件2个层次的试验结果进行了对比,结果表明,所提出的单轴滞回模型能够准确地反映SHCC材料在反复荷载作用下的受力性能. 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料 反复加载 单轴滞回本构模型 非线性有限元分析
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应变硬化水泥基复合材料构件剪切破坏评价方法研究 被引量：2
2
作者 张永兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期66-73,共8页
依据应变硬化水泥基复合材料构件剪切破坏时断裂表面特性,提出适合该类材料构件剪切破坏的格子等价连续体评价方法。首先对应变硬化水泥基复合材料构件剪切破坏时裂缝表面的凹凸程度进行定量量测,在此基础上,提出适合描述该类材料裂缝... 依据应变硬化水泥基复合材料构件剪切破坏时断裂表面特性,提出适合该类材料构件剪切破坏的格子等价连续体评价方法。首先对应变硬化水泥基复合材料构件剪切破坏时裂缝表面的凹凸程度进行定量量测,在此基础上,提出适合描述该类材料裂缝形态的参数,形成描述应变硬化水泥基复合材料构件裂缝面形态的假设裂缝,并提出相应的剪切格子体系。此后,改进了日本名古屋大学提出的用于评价混凝土及钢筋混凝土构件剪切破坏的格子等价连续体方法,使得改进的格子等价连续体方法适用于应变硬化水泥基复合材料构件剪切破坏。该方法考虑了裂缝面压缩侧接触及拉伸侧纤维架桥应力对裂缝面剪应力转移的影响,形成适用于应变硬化水泥基复合材料构件剪切破坏的裂缝面剪应力转移模型。 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料 剪切破坏 剪应力转移 格子等价连续体方法
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应变硬化水泥基复合材料动力学性能研究现状与进展 被引量：5
3
作者 郭伟娜 张鹏 +4 位作者 鲍玖文 孙治国 田玉鹏 赵凯月 赵铁军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第17期17199-17209,共11页
应变硬化水泥基复合材料(Strain-hardening cementitious composites,SHCC)作为一种高延性水泥基复合材料在结构修复和改造、加固无筋砌体墙、加固钢筋混凝土梁和防冲击或防爆板等方面具有广阔的应用前景。对SHCC的动力学性能进行详细... 应变硬化水泥基复合材料(Strain-hardening cementitious composites,SHCC)作为一种高延性水泥基复合材料在结构修复和改造、加固无筋砌体墙、加固钢筋混凝土梁和防冲击或防爆板等方面具有广阔的应用前景。对SHCC的动力学性能进行详细研究有利于其在抗冲击或抗爆结构中的广泛应用。针对不同基质组成、纤维类型的SHCC静力学性能的理论分析和试验研究已经相对完善,然而对于SHCC动力学性能的研究主要集中在不同应变率、纤维类型及基质组成等对其动力学性能的影响。但针对高、超高应变率和围压等因素作用下的动力学性能研究尚未形成统一认识,同时也未明确得到SHCC动力学性能具体发展机理。近期研究结果表明:SHCC具有明显的应变率效应。在动态加载下,SHCC的应力和断裂能随着应变率的提高而提高,而其应变则相反。更深一步的研究表明,通过在SHCC中掺加粉煤灰等废料来改善纤维与基质之间的粘结可以明显提高其冲击能量耗散能力。本文系统地总结了国内外相关研究学者对SHCC动力学性能的研究现状,综述了SHCC动力学试验设备的原理、组成、优缺点及施加的应变率范围,同时进一步阐述了不同动力学试验设备在SHCC动力学性能研究方面的应用;然后对SHCC动态拉伸、压缩及侵彻性能进行归纳,全面揭示了应变率、纤维类型及基质组成对SHCC动力学性能发展的影响规律;最后,探讨了SHCC动力学性能研究领域所面临的问题,意在为日后SHCC动力学性能的理论分析和试验研究提供一定的建议和方向。 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料 应变率 多缝开裂 动力学性能 冲击
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掺硅烷后应变硬化水泥基复合材料的吸水性能 被引量：1
4
作者 王丽静 张鹏 +1 位作者 赵铁军 王龙军 《新型建筑材料》 北大核心 2010年第11期72-74,共3页
应变硬化水泥基复合材料(SHCC)是近年发展起来的一种新型材料,材料中加入的PVA增强纤维可以约束裂缝的发展,具有很好的抗裂能力。通过毛细吸水试验,研究了SHCC试件成型面和底面的毛细吸水量及其吸水系数,以及内掺硅烷乳液和硅烷粉末后S... 应变硬化水泥基复合材料(SHCC)是近年发展起来的一种新型材料,材料中加入的PVA增强纤维可以约束裂缝的发展,具有很好的抗裂能力。通过毛细吸水试验,研究了SHCC试件成型面和底面的毛细吸水量及其吸水系数,以及内掺硅烷乳液和硅烷粉末后SHCC材料的吸水性能。结果表明,SHCC试件内掺硅烷乳液和硅烷粉末后能够一定程度上抑制水分向SHCC材料中的侵入,硅烷乳液的防水效果优于硅烷粉末。 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料 毛细吸水 硅烷 吸水量
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应变硬化水泥基复合材料性能与应用研究进展 被引量：14
5
作者 高淑玲 王文昌 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期3620-3629,共10页
混凝土作为典型的脆性材料,在拉伸荷载作用下呈现应变软化现象,这种不理想的失效模式会对工程结构的受力性能和耐久性能产生不利影响。通过在微观尺度上对材料进行设计,综合考虑纤维、基体和纤维/基体界面三者之间的相互作用,制备了应... 混凝土作为典型的脆性材料,在拉伸荷载作用下呈现应变软化现象,这种不理想的失效模式会对工程结构的受力性能和耐久性能产生不利影响。通过在微观尺度上对材料进行设计,综合考虑纤维、基体和纤维/基体界面三者之间的相互作用,制备了应变硬化水泥基复合材料(SHCC)。这是一种新型的高性能纤维增强水泥基材料,相较于传统的纤维混凝土,SHCC具有两大显著优势:一是拉伸应变硬化,二是破坏失效前会产生多条细密裂缝。高延性使SHCC力学性能优良,细密裂缝有效保证了其耐久性,近年来相关的研究工作已取得了一定的进展。研究初期,以材料设计理论为指导使SHCC达到预定的硬化效果。纤维桥联法则是其理论基础,为了实现应变硬化,必须满足两个准则:强度准则和能量准则。设计较为完善的材料的各项力学性能指标可为工程应用提供关键信息。高强、高韧是研究者们不懈追求的目标之一,目前,已经成功设计出抗压强度高达115 MPa、极限拉应变达到8%的SHCC,而且该复合材料的大多数裂缝宽度在100 μm以下,裂缝间距不超过 2 mm 。关于SHCC断裂性能的研究具有挑战性,在多缝开裂阶段仍缺乏行之有效的分析手段。霍普金森杆冲击试验表明,SHCC是与应变率相关的材料,峰值应力明显随着应变率的增加而增大。在承受疲劳荷载作用时,SHCC表现出延性破坏特征,疲劳寿命相对较长。当工程结构的服役周期较长时,材料的耐久性问题不容忽视。由于SHCC的裂缝宽度较小,水分的渗透量会大幅下降,2%拉应变水平下其渗透系数只有2.10×10^-7 m/s,其自愈合行为还会进一步改善渗透性。SHCC还为极端温度条件下的应用提供了可能,经受300次冻融循环后其各项性能均保持在较高水平;历经高温后纤维发生熔融留下蒸汽压力释放的通道,避免了材料的高温爆裂。此外,实际工程的检验客观真实地反映了材料的性能,SHCC已被成功应用于普通混凝土梁加固、砌体结构加固、路面桥面工程以及大坝修补等方面。本文介绍了SHCC的设计理念、应满足的基本准则及原材料选取;分别论述了国内外在SHCC基本力学性能和耐久性能方面取得的最新研究成果;概括了SHCC修复加固工程结构与典型的工程应用。最后,进一步探讨了SHCC研究中存在的问题,并对未来的研究方向作出展望。 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料 纤维 材料性能 耐久性 工程应用
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混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料的弯曲性能研究 被引量：9
6
作者 于海洋 李地红 +1 位作者 代函函 高群 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期229-233,共5页
本工作研究了聚乙烯醇-玄武岩纤维混杂应变硬化水泥基复合材料(PB-SHCC)的弯曲性能。水泥基体材料水胶比为0.25,混杂体系中聚乙烯醇纤维分别为体积含量的1.5%和1.7%,再混杂一定体积含量的玄武岩纤维,制备成聚乙烯醇-玄武岩纤维混杂应变... 本工作研究了聚乙烯醇-玄武岩纤维混杂应变硬化水泥基复合材料(PB-SHCC)的弯曲性能。水泥基体材料水胶比为0.25,混杂体系中聚乙烯醇纤维分别为体积含量的1.5%和1.7%,再混杂一定体积含量的玄武岩纤维,制备成聚乙烯醇-玄武岩纤维混杂应变硬化水泥基复合材料,标准养护28 d后对该复合材料进行三点弯曲试验。结果表明,PB-SHCC具有弯曲应变硬化的特性,弯曲挠度较单掺体系会有所削弱,但削弱程度不大,仍具有较高的延性;玄武岩纤维的掺量在0.1%~0.3%以及0.8%~1.0%时,均利于复合材料的初裂强度及抗弯强度的提高。此外,本工作基于ASTM C1018和JSCE-SF4标准,改进并定义了弯曲韧性指数和弯曲韧性因子,能够简洁有效地评价SHCC材料的弯曲韧性,且两类指标吻合性较好。 展开更多
关键词 聚乙烯醇纤维 玄武岩纤维 纤维混杂 应变硬化水泥基复合材料 三点弯曲 弯曲韧性
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PVA纤维增强水泥基复合材料断裂性能
7
作者 卿龙邦 张轶南 喻渴来 《河北工业大学学报》 2025年第1期49-54,共6页
纤维增强水泥基复合材料的力学性能受掺杂纤维类型影响较明显,通过开展聚乙烯醇(Polyvinyl al-cohol,PVA)纤维增强水泥基复合材料三点弯曲梁断裂试验,研究纤维掺量对其断裂性能的影响。对比不同体积分数PVA纤维试件的试验研究,基于双K... 纤维增强水泥基复合材料的力学性能受掺杂纤维类型影响较明显,通过开展聚乙烯醇(Polyvinyl al-cohol,PVA)纤维增强水泥基复合材料三点弯曲梁断裂试验,研究纤维掺量对其断裂性能的影响。对比不同体积分数PVA纤维试件的试验研究,基于双K断裂准则分析起裂和失稳特征,并结合断裂能参数分析纤维掺量对复合材料断裂性能的影响,同时利用数字图像相关方法研究裂缝扩展过程,讨论纤维的阻裂增韧机制。结果表明:PVA纤维可显著提高复合材料的断裂性能,且随着纤维掺量的增多,试件呈现出多缝开裂现象,改善了材料的脆性特征。此外,数字图像分析结果表明PVA纤维对裂尖应变损伤区的抑制效果显著,有效提高了试件的阻裂能力。 展开更多
关键词 PVA纤维 水泥基复合材料 断裂性能 裂缝扩展过程
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高韧性水泥基复合材料柱弯曲缝隙的混沌特性研究
8
作者 孙诗扬 《山西建筑》 2025年第6期92-95,共4页
为研究腐蚀环境下高韧性水泥基复合材料柱受弯曲荷载破坏后,表面劣化区域损伤裂缝及孔隙的分布特征,文章基于混沌理论研究了不同荷载作用下,高韧性水泥基复合材料柱表面损伤的分布和演化规律,分析了受侵蚀高韧性水泥基复合材料柱在弯拉... 为研究腐蚀环境下高韧性水泥基复合材料柱受弯曲荷载破坏后,表面劣化区域损伤裂缝及孔隙的分布特征,文章基于混沌理论研究了不同荷载作用下,高韧性水泥基复合材料柱表面损伤的分布和演化规律,分析了受侵蚀高韧性水泥基复合材料柱在弯拉应力作用下的开裂和破坏过程。结果表明:侵蚀条件下,纤维增强高韧性水泥基复合材料柱的表面损伤缝隙均展现出统计意义上的混沌特征;随着损伤深度的增加,缝隙的混沌特征值逐渐减小,纤维增强高韧性水泥基复合材料柱的混沌特征值大于普通高韧性水泥基复合材料柱,其混沌特征值变化率与构件承载力变化率之间存在良好的相关性;复合材料柱表面缝隙的分布特征可以作为评估纤维增强高韧性水泥基复合材料受弯构件损伤程度的指标,能够合理评估构件的损伤劣化程度。 展开更多
关键词 钢筋高韧性水泥基复合材料柱 表面缝隙 混沌特征值 纤维 损伤深度 延性
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应变硬化水泥基材料轴拉荷载下的氯离子渗透 被引量：4
9
作者 田砾 郭磊磊 +2 位作者 赵铁军 王丽静 王飞 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第2期221-225,共5页
钢筋混凝土结构因为易于开裂而通常难于达到预期的设计使用寿命.原因之一就是水泥基材料在拉伸状态下的应变太小.通过添加聚乙烯醇纤维,水泥基复合材料的拉应变可以提高几百倍.多微缝开裂是准应变硬化水泥基复合材料(Strain Hardening C... 钢筋混凝土结构因为易于开裂而通常难于达到预期的设计使用寿命.原因之一就是水泥基材料在拉伸状态下的应变太小.通过添加聚乙烯醇纤维,水泥基复合材料的拉应变可以提高几百倍.多微缝开裂是准应变硬化水泥基复合材料(Strain Hardening Cement-based Composites(SHCC))的基本特征,然而,只有在外加拉应变下的裂缝不引起水、CO2、氯离子或硫酸根离子等对混凝土结构的侵蚀量显著地增加,这种大应变才对结构的安全性和耐久性有益,从而可以提高结构的使用寿命,降低全寿命周期成本.通过不同拉应变下SHCC的毛细吸水和氯离子渗透试验研究了SHCC的抗渗性能,并探讨了内掺硅烷乳液防水剂对SHCC在不同拉应变下的抗渗性能的影响.结果表明,毛细吸收试验是表征复合受力状态下的水泥基材料耐久性能的简便有效的试验方法;复合受力下极限拉应变不能作为耐久性设计的依据,必须根据渗透性确定能够保证使用寿命的临界拉应变极限状态;内掺硅烷乳液的防水处理方式能够防止SHCC吸收过多的水分或水溶离子,可以使其高应变能力得到更广泛的应用. 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料(SHCC) 聚乙烯醇纤维(PVA) 抗渗性 防水处理 氯离子
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形状记忆合金增强水泥基复合材料及其构件研究进展 被引量：1
10
作者 秦煜 王亭 +2 位作者 辛景舟 汤喻杰 王威娜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期47-55,共9页
传统的水泥基材料适用性强、经济性高、用途广泛,但是容易开裂,难以恢复。通过热弹性马氏体相变及其逆相变,形状记忆合金拥有了独特的形状记忆效应、超弹性等卓越性能。因此,可以利用形状记忆合金增强水泥基材料及构件,克服传统水泥基... 传统的水泥基材料适用性强、经济性高、用途广泛,但是容易开裂,难以恢复。通过热弹性马氏体相变及其逆相变,形状记忆合金拥有了独特的形状记忆效应、超弹性等卓越性能。因此,可以利用形状记忆合金增强水泥基材料及构件,克服传统水泥基材料抗裂性能差的缺陷,改善水泥基材料构件的开裂和变形自恢复能力。本文从形状记忆合金的材料特性与种类、形状记忆合金纤维增强水泥基复合材料及形状记忆合金筋材增强水泥基复合材料构件三个方面进行综合阐述,并指出现有研究中存在的不足,展望了形状记忆合金增强水泥基复合材料的发展前景。 展开更多
关键词 形状记忆合金 水泥基复合材料 自恢复 形状记忆效应 超弹性
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玄武岩纤维对水泥基复合材料抗折强度影响研究 被引量：1
11
作者 王玲玲 陈慧玲 +4 位作者 李世晋 贾茗森 常小龙 师文婧 孟宪宇 《广东建材》 2024年第1期29-31,共3页
本文以不同方式(单掺、混掺)研究玄武岩纤维掺量(0.1%、0.3%、0.5%)和纤维长度(6mm、9mm、12mm)对水泥基复合材料抗折强度的影响。结果表明:玄武岩纤维对水泥基复合材料的抗折强度起到明显提升作用,单掺时本实验最优掺量为0.3%,最佳长度... 本文以不同方式(单掺、混掺)研究玄武岩纤维掺量(0.1%、0.3%、0.5%)和纤维长度(6mm、9mm、12mm)对水泥基复合材料抗折强度的影响。结果表明:玄武岩纤维对水泥基复合材料的抗折强度起到明显提升作用,单掺时本实验最优掺量为0.3%,最佳长度为9mm。混掺最优方案为三种纤维长度等量混掺。 展开更多
关键词 水泥基复合材料 玄武岩纤维 抗折强度
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RTP-PVA混杂纤维的工程水泥基复合材料干缩性能试验研究
12
作者 陈猛 洪宇 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期407-414,共8页
为研究回收轮胎聚合物(recycled tyre polymer,RTP)和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)混杂纤维对工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)干缩性能的影响,对RTP-PVA混杂纤维总体积分数为2.0%的ECC进行流动性、直... 为研究回收轮胎聚合物(recycled tyre polymer,RTP)和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)混杂纤维对工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)干缩性能的影响,对RTP-PVA混杂纤维总体积分数为2.0%的ECC进行流动性、直接拉伸和干缩试验,并分析混杂纤维作用机理和干缩计算模型.结果表明:RTP纤维替代率为12.5%~50%对ECC流动性影响不大,比单掺PVA纤维的ECC流动性降低1.09%~3.69%.ECC的抗拉强度随RTP纤维替代率的增加而降低,不同比例的混杂纤维比单掺PVA纤维的ECC抗拉强度降低了23.6%~56.6%.不同比例混杂纤维ECC干缩率曲线趋势相近,7 d时干缩率为28 d时的80.92%~82.77%.ECC的干缩率随RTP纤维替代率的增加而降低,28 d时不同RTP纤维替代率的混杂纤维比单掺PVA纤维的ECC干缩率降低了0.80%~2.09%.RTP-PVA混杂纤维可在ECC中协同发挥作用抑制基体干缩,结合试验结果得到适合RTP-PVA混杂纤维ECC的指数型干缩预测模型. 展开更多
关键词 回收轮胎聚合物纤维 聚乙烯醇纤维 工程水泥基复合材料 干缩 预测模型
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渗透结晶水泥基复合材料研究综述 被引量：3
13
作者 张立卿 余家乐 +3 位作者 王云洋 韩宝国 陈梦成 许开成 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期118-133,共16页
渗透结晶水泥基复合材料具有良好力学性能、耐久性能与自修复性能,是一种具有发展潜力的低碳建筑材料。渗透结晶剂中的活性化学物质可通过渗透和结晶反应产生晶体,具有修复水泥基复合材料裂缝的功能,在隧道、桥梁、水坝等工程上具有广... 渗透结晶水泥基复合材料具有良好力学性能、耐久性能与自修复性能,是一种具有发展潜力的低碳建筑材料。渗透结晶剂中的活性化学物质可通过渗透和结晶反应产生晶体,具有修复水泥基复合材料裂缝的功能,在隧道、桥梁、水坝等工程上具有广阔的应用前景。本文首先介绍了渗透结晶水泥基复合材料的原材料、配比、制备与养护;其次介绍了渗透结晶剂对水泥基复合材料力学性能和耐久性能的影响;再次评价了其自修复性能与影响因素,分析了自修复产物及机理;最后,探讨了其未来的研究方向。 展开更多
关键词 渗透结晶剂 水泥基复合材料 力学性能 耐久性能 自修复性能 自修复机理
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超高延性水泥基复合材料耐久性研究进展 被引量：3
14
作者 王玉璞 李家正 石妍 《人民长江》 北大核心 2024年第1期175-183,共9页
普通混凝土在特殊环境下容易出现性能劣化、耐久性不足的问题。超高延性水泥基复合材料(ECC)是一种纤维增强水泥复合材料,在拉伸载荷作用下产生微裂纹后具有应变硬化和自愈合能力,使ECC在各种环境条件下比普通混凝土有更佳的耐久性。综... 普通混凝土在特殊环境下容易出现性能劣化、耐久性不足的问题。超高延性水泥基复合材料(ECC)是一种纤维增强水泥复合材料,在拉伸载荷作用下产生微裂纹后具有应变硬化和自愈合能力,使ECC在各种环境条件下比普通混凝土有更佳的耐久性。综述了近年来国内外关于ECC耐久性的研究进展,总结了ECC在抗渗性、抗冻性、耐化学侵蚀性能、耐高温性、耐磨性相关方面的特点,并与普通混凝土进行了对比。研究发现:目前关于多因素耦合条件下ECC的耐久性研究、耐久性微观层面解释以及设计耐高温、耐磨性好的ECC等方面研究还不充分,基于此提出了几个未来研究方向。 展开更多
关键词 超高延性水泥基复合材料 耐久性 裂缝 纤维 自愈合
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仿生高韧水泥基复合材料制备技术及增韧机理 被引量：2
15
作者 吴彰钰 佘伟 缪昌文 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
为了提升混凝土基体的韧性,基于贝壳珍珠层独特“砖-泥”结构,采用水泥石与有机聚合物制备出具有仿生“砖-桥-泥”结构的高韧水泥基复合材料.通过三点弯曲试验、扫描电子显微镜及有限元模拟方法研究了仿生水泥基材料的抗折强度、韧性及... 为了提升混凝土基体的韧性,基于贝壳珍珠层独特“砖-泥”结构,采用水泥石与有机聚合物制备出具有仿生“砖-桥-泥”结构的高韧水泥基复合材料.通过三点弯曲试验、扫描电子显微镜及有限元模拟方法研究了仿生水泥基材料的抗折强度、韧性及增韧机理.结果表明,相较于传统水泥的脆性断裂模式,仿生水泥基材料表现出明显的延性断裂特征,包括峰后曲线渐进下降、跨中挠度大幅增加等.基于有机聚合物的多尺度桥接-伸展效应,仿生水泥基材料内部呈现明显的裂纹偏转及分支现象,体现了仿生“砖-桥-泥”结构的内外协同增韧机制.仿生水泥基材料能够在保证95%抗折强度的基础上,将水泥基体的韧性提高179.45%,可为解决混凝土增韧降脆问题提供新的技术路径. 展开更多
关键词 水泥基复合材料 聚合物 仿生增韧 “砖-泥”结构 数值模拟
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纳米增强水泥基复合材料抗氯离子迁移及固化性能综述 被引量：3
16
作者 龙武剑 余阳 +3 位作者 何闯 李雪琪 熊琛 冯甘霖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期62-71,共10页
先进碳基纳米材料在水泥基材料领域的渗透突破了传统水泥基材料的性能使用局限,是未来高性能水泥基复合材料研究的热门领域。然而,虽然目前关于纳米增强水泥基复合材料水化、微观、力学等性能的研究相对较多,但是针对长期耐久性能,特别... 先进碳基纳米材料在水泥基材料领域的渗透突破了传统水泥基材料的性能使用局限,是未来高性能水泥基复合材料研究的热门领域。然而,虽然目前关于纳米增强水泥基复合材料水化、微观、力学等性能的研究相对较多,但是针对长期耐久性能,特别是对影响钢筋锈蚀的主要因素氯盐侵蚀方面的研究相对较少,且缺少一定的深度与广度。纳米增强水泥基材料抗氯盐侵蚀性能主要体现在两个方面:一是孔隙层面,通过密实孔隙降低整体孔隙率,增加纳微观毛细孔比例,从而降低外界氯离子侵入迁移速率;二是固化层面,通过孔隙固液交界处水泥水化产物氯离子置换固化作用,吸附并降低孔隙溶液中自由氯离子含量。它们的最终目的都是在结构服役寿命内保证钢筋表面侵入的自由氯离子浓度处于锈蚀临界浓度之下,降低锈蚀风险及维护成本。深入明晰纳米增强水泥基复合材料抗氯离子迁移和固化性能及机理,对建立有效预测模型,指导并推动高抗蚀纳米增强水泥基复合材料设计、制备及应用具有重要意义。本文总结了近年来纳米增强水泥基复合材料抗氯盐侵蚀性能的研究进展,对比分析了不同维度、不同制备手段、不同化学组成等各类纳米材料分别对抗氯离子迁移性能和氯离子固化性能的影响效果及机制,同时对未来纳米增强高抗蚀水泥基复合材料的发展及应用进行了展望。 展开更多
关键词 纳米增强 水泥基复合材料 耐久性 氯离子迁移 氯离子固化
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钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料永久模板叠合RC单向板短期刚度计算方法 被引量：2
17
作者 王照耀 梁兴文 +2 位作者 翟天文 王莹 吴奎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期122-130,共9页
钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用... 钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用含有1.5%钢纤维和0.25%PVA纤维的HFRCC来制作永久模板。随后对六个HFRCC永久模板叠合RC单向板和一个RC单向板进行了四点受弯试验,探究了HFRCC-RC界面处理方式和配筋率对叠合板受弯性能的影响。试验结果表明:抹平、等距凹槽和钢钉拉毛三种界面处理方式对叠合板受弯性能的影响可以忽略;HFRCC模板能够有效限制裂缝发展,减小裂缝宽度和间距,叠合板的开裂弯矩相比于普通混凝土板提高了20.1%~31.7%。分别采用刚度解析法和有效惯性矩法建立了HFRCC-RC叠合板短期刚度计算方法,两种方法均有较高的计算精度且离散性较小。 展开更多
关键词 钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料 永久模板 短期刚度 刚度解析法 有效惯性矩法
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定向钢纤维增强水泥基复合材料准脆性断裂分析 被引量：5
18
作者 慕儒 王晶晶 +2 位作者 卿龙邦 李杨 管俊峰 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期294-302,共9页
基于边界效应模型基本理论,建立了钢纤维长度与特征裂缝长度之间的关系,计算了定向钢纤维增强水泥基复合材料(ASFRC)的等效断裂韧度和拉伸强度,进而得到了ASFRC材料的断裂破坏曲线.结果表明,当离散系数分别取0.4~0.7和0.2~0.4时,可得到... 基于边界效应模型基本理论,建立了钢纤维长度与特征裂缝长度之间的关系,计算了定向钢纤维增强水泥基复合材料(ASFRC)的等效断裂韧度和拉伸强度,进而得到了ASFRC材料的断裂破坏曲线.结果表明,当离散系数分别取0.4~0.7和0.2~0.4时,可得到较为合理的等效断裂韧度和拉伸强度值.对比分析ASFRC和随机乱向钢纤维增强水泥基复合材料(SFRC)的断裂破坏曲线可以发现,满足线弹性断裂力学的最小试件尺寸随着离散系数的增大而增大;ASFRC和SFRC的拉伸强度和考虑初始裂缝影响的名义应力随着离散系数的增大而减小.此外,改进的简化解析公式不仅可确定材料的等效断裂韧度和拉伸强度,还可预测试件的破坏. 展开更多
关键词 定向钢纤维增强水泥基复合材料 边界效应模型 等效断裂韧度 拉伸强度 断裂破坏曲线
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骨料级配对应变硬化水泥基材料力学性能的影响 被引量：10
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作者 田砾 王飞 +1 位作者 赵铁军 许婷华 《青岛理工大学学报》 CAS 2010年第2期8-11,共4页
水泥基复合材料的高脆性是诱发结构开裂、腐蚀甚至失去承载能力的主要原因.PVA纤维增强水泥基复合材料(SHCC)的应变硬化特性和多微缝开裂特征可显著改善此类材料的性能.通过三点受弯和直拉试验对比了骨料颗粒级配合理与否对SHCC材料力... 水泥基复合材料的高脆性是诱发结构开裂、腐蚀甚至失去承载能力的主要原因.PVA纤维增强水泥基复合材料(SHCC)的应变硬化特性和多微缝开裂特征可显著改善此类材料的性能.通过三点受弯和直拉试验对比了骨料颗粒级配合理与否对SHCC材料力学性能的影响.结果表明:适宜的颗粒级配可以显著改善SHCC的应变硬化特性,骨料的最大粒径可以由ECC材料常用的110μm放大到1.25 mm,便于此类材料在实际工程中的推广应用. 展开更多
关键词 应变硬化 水泥基复合材料 聚乙烯醇(PVA)纤维 颗粒级配
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超高韧性水泥基复合材料单轴受压应力-应变全曲线试验测定与分析 被引量：77
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作者 徐世烺 蔡向荣 张英华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期79-85,共7页
对13组共273个试件进行抗压试验,研究超高韧性水泥基复合材料的抗压性能,测得材料的抗压强度、弹性模量、泊松比以及棱柱体单轴抗压应力-应变全曲线,并与相应基体的抗压性能进行对比分析。根据试验结果得出不同尺寸立方体抗压强度的关... 对13组共273个试件进行抗压试验,研究超高韧性水泥基复合材料的抗压性能,测得材料的抗压强度、弹性模量、泊松比以及棱柱体单轴抗压应力-应变全曲线,并与相应基体的抗压性能进行对比分析。根据试验结果得出不同尺寸立方体抗压强度的关系、立方体抗压强度与棱柱体抗压强度的关系、弹性模量和抗压强度的关系。根据实测棱柱体抗压应力-应变全曲线,针对构件的正截面承载力计算和结构的非线性分析,分别提出相应的计算模型。研究成果可为超高韧性水泥基复合材料在实际工程中的应用提供材性依据和理论模型。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 抗压性能 应力-应变全曲线 理论模型
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