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PE-ECC构件冻融循环后承载性能试验研究
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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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PE-ECC梁抗冻融性能试验研究与有限元分析
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作者 韩风霞 郭鑫 刘清 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期221-230,共10页
为研究聚乙烯超高韧性水泥基复合材料梁的抗冻融性能,参照西北地区冬季近10年1月份平均最低温度,对15根PE-ECC梁进行了冻融试验。对冻融后的PE-ECC梁的受弯性能进行了分析;采用基于热传导理论的有限元程序USDFLD对PE-ECC梁进行了冻融循... 为研究聚乙烯超高韧性水泥基复合材料梁的抗冻融性能,参照西北地区冬季近10年1月份平均最低温度,对15根PE-ECC梁进行了冻融试验。对冻融后的PE-ECC梁的受弯性能进行了分析;采用基于热传导理论的有限元程序USDFLD对PE-ECC梁进行了冻融循环与荷载耦合作用下的分析,同时与PE-ECC梁的冻融试验结果进行了对比与分析。结果表明,冻融200次后的PE-ECC梁的质量损失率为1.12%,相对动弹性模量高达93.4%,且冻融100次后的PE-ECC梁的极限弯矩约是PVA-ECC梁的1.19倍,是同等级抗压强度普通混凝土梁的1.62倍;ABAQUS子程序USDFLD可以较准确地计算PE-ECC梁在冻融循环作用下的破坏应力、承载力等,得到的PE-ECC梁抗冻融性能与试验结果吻合较好。采用USDFLD程序模拟PE-ECC梁的抗冻融循环性能具有可行性,可为研究荷载作用下的ECC构件的抗冻融循环性能提供一定的参考。 展开更多
关键词 特种建筑材料 pe-ecc 抗冻融性能 USDFLD程序 承载力
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矿物掺合料及龄期对PE-ECC拉伸性能影响的试验研究 被引量:6
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作者 宁俊 刘清 +4 位作者 韩风霞 贺成林 杨旭 谢世光 薛升宇 《混凝土》 CAS 北大核心 2020年第4期84-88,共5页
为研究超高韧性水泥基复合材料(ECC)的拉伸性能,采用乌鲁木齐地区常用原材料制备PE-ECC试件,对8组PE-ECC试件进行单轴拉伸试验,以探讨龄期(7、28、60 d)、粉煤灰和矿粉掺量(30%、40%、50%、60%)对PE-ECC拉伸性能的影响。结果表明:采用P... 为研究超高韧性水泥基复合材料(ECC)的拉伸性能,采用乌鲁木齐地区常用原材料制备PE-ECC试件,对8组PE-ECC试件进行单轴拉伸试验,以探讨龄期(7、28、60 d)、粉煤灰和矿粉掺量(30%、40%、50%、60%)对PE-ECC拉伸性能的影响。结果表明:采用PE纤维,配合乌鲁木齐当地矿物掺合料,可以制备出拥有较好拉伸性能,且满足工程需要的具有应变硬化特征的ECC材料;随着矿物掺合料掺量的增加,PE-ECC试件的拉伸性能没有明显的变化趋势;随着龄期的增加,单掺粉煤灰和单掺矿粉试件的抗拉强度都呈现上升的趋势。 展开更多
关键词 pe-ecc 粉煤灰 矿粉 龄期 单轴拉伸性能
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复合盐冻融循环后PE-ECC拉伸性能及劣化机理研究
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作者 郑怡 陈中书 +1 位作者 张晋 张耀庭 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第10期32-39,共8页
为研究聚乙烯纤维水泥基复合材料(PE-ECC)复合盐冻后的拉伸性能,设置了纯水和复合盐侵蚀(5%Na2SO4+3.5%NaCl)两种冻融环境,分别进行了0,50,100,150,200次冻融循环后的轴向拉伸试验。试验结果表明:两种冻融环境下试件的损伤程度均随着冻... 为研究聚乙烯纤维水泥基复合材料(PE-ECC)复合盐冻后的拉伸性能,设置了纯水和复合盐侵蚀(5%Na2SO4+3.5%NaCl)两种冻融环境,分别进行了0,50,100,150,200次冻融循环后的轴向拉伸试验。试验结果表明:两种冻融环境下试件的损伤程度均随着冻融次数的增加而增大;相同冻融次数下,复合盐冻条件下试件表面剥蚀程度更严重,变形性能更低,但极限应变均能保持在2%以上。在此基础上,通过XRD、SEM、EDS能谱分析、核磁共振等技术研究复合盐冻后PE-ECC拉伸性能劣化的微观机理。结果表明,复合盐侵蚀产生的膨胀性水化产物如水镁石、石膏、钙矾石等大量堆积,使孔隙和微裂缝开展,与孔中水结冰共同作用,加剧了内部结构的损伤。 展开更多
关键词 复合盐冻 聚乙烯纤维水泥基复合材料(pe-ecc) 拉伸性能 微观机理
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冻融循环作用下超高延性纤维增强水泥基复合材料加固力学性能试验研究 被引量:10
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作者 石松涛 徐飞 李琦 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第11期4745-4754,共10页
为研究冻融循环作用下聚乙烯纤维增强复合基体材料(polyethylene fiber-engineered cementitious composite,PE-ECC)与不同纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer/plastFRP)的力学性能及微观结构演化规律,对PE-ECC、PE-ECC-BFRP和P... 为研究冻融循环作用下聚乙烯纤维增强复合基体材料(polyethylene fiber-engineered cementitious composite,PE-ECC)与不同纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer/plastFRP)的力学性能及微观结构演化规律,对PE-ECC、PE-ECC-BFRP和PE-ECC-CFRP三种试件进行快速冻融试验。研究试件在不同冻融循环次数下的质量损失率、相对动弹性模量、三点抗弯试验及扫描电镜。试验结果表明:在冻循环150次PE-ECC和普通砂浆混凝土的质量损失率分别为1.67%和13.5%,PE纤维的阻裂作用可以很好约束水泥砂浆的剥落;在PE-ECC水泥纤维基体材料中添加CFRP网格布或BFRP网格布可以提高试件的强度和降低水泥纤维基体材料内部微裂缝的扩展,提高了水泥纤维基体材料的抗冻性能;PE-ECC-BFRP试件和PE-ECC-CFRP试件比PE-ECC试件的最大承载能力分别增大了22.5%、67.3%,最大挠度分别增大了28.2%、76.7%,在冻融循环作用下FRP网格布可以提高PE-ECC的抗弯能力和最大挠曲能力。 展开更多
关键词 pe-ecc FRP 力学性能 抗冻性能
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