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HS‑SHCC弯曲疲劳变形与疲劳寿命
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作者 周甲佳 董泽华 +2 位作者 陈本发 景川 赵军 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第3期193-201,共9页
对抗压强度为83.41 MPa的高强应变硬化水泥基复合材料(HS-SHCC)试件进行了四点弯曲疲劳试验,研究了HS-SHCC试件在不同应力水平(0.70、0.80、0.85、0.90)下的裂缝扩展、跨中挠度及疲劳寿命.结果表明:HS-SHCC试件的疲劳寿命随着应力水平... 对抗压强度为83.41 MPa的高强应变硬化水泥基复合材料(HS-SHCC)试件进行了四点弯曲疲劳试验,研究了HS-SHCC试件在不同应力水平(0.70、0.80、0.85、0.90)下的裂缝扩展、跨中挠度及疲劳寿命.结果表明:HS-SHCC试件的疲劳寿命随着应力水平的提高而不断减小;HS-SHCC试件在弯曲疲劳荷载下呈现出多裂缝开裂的特征,随着应力水平的降低,试件表面的裂缝数量减少;当应力水平为0.70~0.85时,HS-SHCC试件的跨中挠度呈现出明显的快速发展、稳定发展、失稳三阶段,而当应力水平为0.90时,HS-SHCC试件的跨中挠度则表现出稳定发展和失稳两阶段特性;与普通SHCC相同,HS-SHCC试件的应力水平-疲劳寿命(λ-N_(f))曲线呈现出双线性趋势.基于λ-N_(f)曲线和三参数Weibull分布理论,提出各失效概率下HS-SHCC的弯曲疲劳寿命预测模型,得出失效概率为0.05时HS-SHCC的疲劳强度极限(疲劳循环200万次)对应的最大应力水平为0.618. 展开更多
关键词 高强应变硬化水泥基复合材料 弯曲疲劳 疲劳变形 疲劳寿命预测
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高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料抗弯加固损伤钢筋混凝土梁试验
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作者 李可 葛辉 +1 位作者 徐朝阳 朱俊涛 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1388-1397,共10页
为进一步将高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料推广应用于既有工程结构加固,本文进行了该复合材料加固损伤梁抗弯性能试验研究。考虑原梁损伤程度、高强钢绞线直径、高强钢绞线配筋率的影响,对1个对比梁和7个卸载加固损伤梁进行抗弯性... 为进一步将高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料推广应用于既有工程结构加固,本文进行了该复合材料加固损伤梁抗弯性能试验研究。考虑原梁损伤程度、高强钢绞线直径、高强钢绞线配筋率的影响,对1个对比梁和7个卸载加固损伤梁进行抗弯性能试验。结果表明:采用该加固方法,可使加固层与原梁较好地协同工作,充分发挥高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料的优越力学性能,从而可显著提升卸载加固损伤梁的承载力、刚度、延性、韧性以及抗裂性,明显减小裂缝宽度;相比于加固无损梁,随着损伤程度的增加,卸载加固损伤梁的受弯承载力、截面刚度、延性以及韧性均呈降低趋势,且加固层对混凝土裂缝的控制能力亦降低;适当增加纵向钢绞线配筋率,可提高加固损伤梁受弯承载力、截面刚度、延性、韧性及加固层对裂缝的约束能力;纵向钢绞线配筋率相近时,钢绞线直径越小,加固层的控裂能力越强,能更好地减小裂缝宽度。 展开更多
关键词 高强钢绞线网 工程水泥基复合材料 结构加固 四点弯曲加载试验 损伤程度影响 受弯性能 钢筋混凝土梁 试验研究
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基于电缆隧道修复的玄武岩纤维棒高韧性水泥基材料性能研究
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作者 王大为 郑天宇 +3 位作者 焦宇阳 王健 朱乐喜 崔圣爱 《混凝土》 北大核心 2025年第3期108-113,共6页
电缆隧道所处地下环境复杂,受地层变形及腐蚀性介质影响结构裂损及渗漏水等问题严重.目前所采用的传统修复材料对于短时间内解决电缆隧道劣化问题具有一定的作用,但是长期性能无法保障.采用玄武岩纤维棒(BFB)作为增韧组分,设计玄武岩纤... 电缆隧道所处地下环境复杂,受地层变形及腐蚀性介质影响结构裂损及渗漏水等问题严重.目前所采用的传统修复材料对于短时间内解决电缆隧道劣化问题具有一定的作用,但是长期性能无法保障.采用玄武岩纤维棒(BFB)作为增韧组分,设计玄武岩纤维棒高韧性水泥基修复材料,研究BFB不同体积掺量下水泥基材料的抗压强度、抗折强度以及单轴拉伸力学性能,获得其基本力学性能参数.基于抗折试验荷载-挠度曲线,采用ASTM C1018韧性评价标准计算韧性指数.依据单轴拉伸试验应力-应变曲线确定极限拉伸应变.采用CT测试技术及图像分析软件Avizo分析玄武岩纤维棒高韧性水泥基材料孔隙结构.研究结果表明:掺入玄武岩纤维棒后,试件的抗压强度和抗折强度均有明显提高,但其抗压强度随BFB体积掺量的提高呈缓慢降低趋势.当BFB体积掺量为2.5%时,复合材料抗折韧性最佳,韧性指数为I5=8.36,I10=17.86.掺入玄武岩纤维棒后,试件的极限拉伸应力和极限拉伸应变显著提升,脆性有明显改善,当纤维棒体积掺量为3.0%时,极限拉伸应变达为4.68%,且表现出应变硬化特征.同时,掺入玄武岩纤维棒对复合材料孔隙结构影响很小,提高纤维棒掺量,孔隙结构没有明显变化.研究成果对于老旧电缆隧道渗漏水修复加固具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 老旧电缆隧道 裂损修复 高韧性玄武岩纤维棒水泥基材料 抗折强度 单轴拉伸 孔隙结构
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超高强应变硬化水泥基复合材料制备及性能提升研究
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作者 赵健 杨鼎宜 +4 位作者 陆世敏 杨凯璐 毛翔 陈龙祥 王彤章 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期785-801,共17页
混凝土强度增加时,延展性会降低,此时混凝土表面易产生裂缝并影响耐久性,因此研究超高强超高韧性水泥基复合材料具有重要意义。本研究通过将超高强混凝土与应变硬化水泥基复合材料设计理论相结合,使用聚乙烯(PE)纤维作为增强材料制备超... 混凝土强度增加时,延展性会降低,此时混凝土表面易产生裂缝并影响耐久性,因此研究超高强超高韧性水泥基复合材料具有重要意义。本研究通过将超高强混凝土与应变硬化水泥基复合材料设计理论相结合,使用聚乙烯(PE)纤维作为增强材料制备超高强应变硬化水泥基复合材料(UHP-SHCC)。通过层次分析法-基于指标相关性的权重确定方法(AHP-CRITIC)混合加权法对UHP-SHCC的力学性能进行综合评价,得出最佳配合比:硅灰质量掺量为25%,矿粉质量掺量为20%,砂胶比为0.1,PE纤维体积掺量为2.00%,水胶比为0.18。进一步采用波纹型钢纤维、端钩型钢纤维与PE纤维混掺,探究PE纤维与钢纤维的协同效应。研究发现,掺入钢纤维能够大幅度提高UHP-SHCC的初裂抗拉强度,同时在PE纤维失效后钢纤维能够更好地发挥桥联作用,延缓UHP-SHCC试件的破坏,增加UHP-SHCC的极限拉伸应变同时减小裂缝的宽度。 展开更多
关键词 超高强 超高韧性 应变硬化 PE纤维 钢纤维 正交试验
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准静态和冲击荷载下应变硬化水泥基复合材料剪切性能研究
5
作者 刘成 刘一鸣 +1 位作者 叶群水 胡涛 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期821-833,共13页
为探究应变硬化水泥基复合材料(SHCC)的复杂动态响应,采用特制的机械剪切测试装置与液压测试机,以及新设计的分离式霍普金森拉杆(SHTB)进行测试,以剪切跨度和切口深度为主要剪切参数。通过对两组剪切跨度(2、5 mm)、三组切口深度(3、5、... 为探究应变硬化水泥基复合材料(SHCC)的复杂动态响应,采用特制的机械剪切测试装置与液压测试机,以及新设计的分离式霍普金森拉杆(SHTB)进行测试,以剪切跨度和切口深度为主要剪切参数。通过对两组剪切跨度(2、5 mm)、三组切口深度(3、5、7 mm)的试件进行剪切试验,研究了SHCC的准静态和冲击剪切行为,采用数字图像相关技术(DIC)监测试验过程中的变形和裂纹演化。研究结果表明,剪切跨度影响了SHCC的剪切行为。剪切跨度和切口深度可以控制剪切和拉伸破裂的传播,通过选择适当的剪切形状,可以实现主导试件的剪切破裂。较小的剪切跨度导致剪切力更高和主要剪切裂纹传播区域更窄,减弱了材料的性能。在准静态加载和冲击加载条件下,3 mm切口深度试件表现出较高的自我约束和更高的断裂力,试件为混合破坏模式(压缩-剪切)。而7 mm切口深度试件均表现出最有利的剪切破裂模式,具有垂直剪切裂缝,试件的剪切断裂以裂纹滑移为主。因此,7 mm切口深度试件在重力加载的SHTB测试可用于准确评估复杂矿物基材料的剪切特性。本研究可为水泥基复合材料性能优化的研究提供理论基础。 展开更多
关键词 应变硬化水泥基复合材料 胶结复合材料 数字图像相关技术 准静态剪切 冲击剪切 材料性能
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高温后HVFA-SHCC材料弯曲性能试验研究
6
作者 周甲佳 陈本发 +3 位作者 景川 李九艳 刘帅 赵军 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第11期79-83,共5页
采用100 mm×100 mm×13 mm的板状试件,研究了HVFA-SHCC材料高温后的弯曲性能,探讨不同温度和不同冷却方式对其破坏模式、残余弯曲强度、弯曲应力挠度曲线和弯曲韧性的影响。采用扫描电镜观察HVFA-SHCC材料的微观结构,揭示其破... 采用100 mm×100 mm×13 mm的板状试件,研究了HVFA-SHCC材料高温后的弯曲性能,探讨不同温度和不同冷却方式对其破坏模式、残余弯曲强度、弯曲应力挠度曲线和弯曲韧性的影响。采用扫描电镜观察HVFA-SHCC材料的微观结构,揭示其破坏机理。结果表明:当温度为100℃时,温度对HVFA-SHCC试件的弯曲性能及质量损失影响较小。随着温度的升高,HVFA-SHCC试件内部微结构不断劣化,质量损失率逐渐增大,破坏模式由延性破坏转变为脆性破坏,残余弯曲性能劣化严重。尤其是800℃时,试件的质量损失率达15.5%,残余弯曲强度仅为常温状态的30%,弯曲耗能为常温状态的0.74%;浸水冷却试件的残余弯曲强度和弯曲韧性有一定程度的提高。 展开更多
关键词 高温 大掺量粉煤灰-应变硬化水泥基复合材料 冷却方式 微观结构 残余弯曲强度 弯曲韧性
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组合膨胀剂对风电灌浆料早期膨胀性能的影响
7
作者 韩宇栋 谢月 +2 位作者 岳清瑞 杨峰 丁振跃 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期611-619,共9页
基于改进的竖向膨胀率(εv)测试方法,获得了高强风电灌浆料0~24 h、1~7 d的εv发展全曲线;并研究了掺合料比例及组合膨胀剂比例对灌浆料εv、流动度、力学强度的影响.结果表明:灌浆料0~24 h竖向膨胀率曲线呈“四阶段”特征;在0%~20%掺... 基于改进的竖向膨胀率(εv)测试方法,获得了高强风电灌浆料0~24 h、1~7 d的εv发展全曲线;并研究了掺合料比例及组合膨胀剂比例对灌浆料εv、流动度、力学强度的影响.结果表明:灌浆料0~24 h竖向膨胀率曲线呈“四阶段”特征;在0%~20%掺量范围内提高硅灰掺量,灌浆料流动度下降,0~24 h内εv曲线峰值先增大后减小;塑性膨胀剂(PEA)对24 h内εv发展起主导作用,复掺氧化钙-硫铝酸钙双源膨胀剂(HP-CSA)后,εv峰值减小,24 hεv下降、3 hεv增大,有利于控制24 h与3 h的εv差值;在1~7 d内,0.03%掺量的PEA即可促进HP-CSA膨胀效能的发挥,6%以上掺量的HP-CSA可较好补偿竖向自收缩变形而获得净膨胀灌浆料;PEA与HP-CSA组合,可发挥时间上接力、效果上协同的膨胀调控作用,可分阶段、按需设计,从而实现对灌浆料7 d内竖向膨胀率的精细调控;随组合膨胀剂掺量增加,灌浆料初始和30 min流动度无明显变化,28 d抗压强度先增大后减小;在本文研究范围内,0.06%PEA+6%HP-CSA是最优掺量组合. 展开更多
关键词 高强风电灌浆料 竖向膨胀率 塑性膨胀剂 氧化钙-硫铝酸钙双源膨胀剂 组合与协同
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基于应变的应变硬化指数演化行为研究 被引量:2
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作者 崔学习 关铂镔 +3 位作者 周兵营 吴向东 万敏 韩非 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期164-170,共7页
为准确描述变形过程中双相高强钢板的应力应变关系,针对3种双相高强钢板应变硬化指数的演化行为进行了试验研究与理论模型预测。借助单向拉伸试验机和自主研发的DIC应变测量系统,获得了3种材料的真实应力-真实应变曲线,基于经典的Hollo... 为准确描述变形过程中双相高强钢板的应力应变关系,针对3种双相高强钢板应变硬化指数的演化行为进行了试验研究与理论模型预测。借助单向拉伸试验机和自主研发的DIC应变测量系统,获得了3种材料的真实应力-真实应变曲线,基于经典的Hollomon流动应力模型,得到了其应变硬化指数的演化历程,发现3种材料应变硬化指数与真实应变呈非线性变化关系。为了更好地预测应变硬化指数的演化行为,提出了可以描述其值变化的非线性数学模型,并结合经典的Hollomon流动应力模型,提出了基于n值变化的修正的Hollomon-n流动应力模型,最后通过3种材料的真实应力-真实应变曲线验证了所提出模型的有效性。 展开更多
关键词 双相高强钢板 应变硬化指数 数字图像相关法 应变演化 流动应力模型
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再生细骨料对高延性水泥基复合材料力学性能及碳化耐久性的影响 被引量:2
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作者 吴寅佳 王新杰 +2 位作者 朱平华 孙伟豪 熊磊 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第8期2984-2995,共12页
为促进再生细骨料(RFA)在高延性水泥基复合材料(HDCC)中的应用,研究了RFA取代率(0%、25%、50%、75%、100%,质量分数)对HDCC抗压强度、拉伸性能、四点弯曲强度和碳化耐久性的影响。结果表明,随着RFA取代率提高,HDCC的抗压强度逐渐下降,... 为促进再生细骨料(RFA)在高延性水泥基复合材料(HDCC)中的应用,研究了RFA取代率(0%、25%、50%、75%、100%,质量分数)对HDCC抗压强度、拉伸性能、四点弯曲强度和碳化耐久性的影响。结果表明,随着RFA取代率提高,HDCC的抗压强度逐渐下降,但拉伸性能与弯曲强度显著提高。100%RFA取代率下HDCC峰值应变为3.06%,弯曲强度为7.9 MPa,较天然细骨料HDCC分别提升了31.33%和11.27%,表现出良好的延展特性。当RFA取代率高于50%时,有助于提高HDCC的碳化耐久性。基于测试结果进行拟合,建立了关于RFA取代率的HDCC碳化深度预测模型。 展开更多
关键词 高延性水泥基复合材料 再生细骨料 抗压强度 拉伸性能 弯曲强度 碳化耐久性
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高应变率荷载作用下钢筋与ECC的黏结滑移关系研究
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作者 崔双双 孟瑶 +1 位作者 陈伟宏 孙浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期71-82,共12页
采用水泥基复合材料(engineering cementitious composite,ECC)替代混凝土可以提高结构在偶然荷载作用下的抗连续倒塌性能,但在悬链线大变形阶段钢筋与ECC间可能会出现黏结滑移破坏。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,进行了钢筋与... 采用水泥基复合材料(engineering cementitious composite,ECC)替代混凝土可以提高结构在偶然荷载作用下的抗连续倒塌性能,但在悬链线大变形阶段钢筋与ECC间可能会出现黏结滑移破坏。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,进行了钢筋与ECC的动态黏结滑移性能试验,分析了ECC强度等级、应变率、钢筋直径对极限黏结强度、刚度和滑移量的影响规律,获得了高应变率下钢筋与ECC的平均黏结滑移曲线,得到其黏结滑移破坏模式。并与静态黏结滑移试验进行对比,得到了动态黏结强度增强因子。进一步,通过钢筋开槽内贴应变片法,获得不同锚固位置的黏结应力及相对滑移的分布规律,提出黏结位置函数。最后,根据试验结果得到钢筋与ECC平均黏结滑移本构,进而乘以黏结位置函数得到考虑锚固位置影响的动态黏结滑移本构,为ECC结构构件设计及有限元分析提供试验依据和理论参考。 展开更多
关键词 水泥基复合材料(engineering cementitious composite ECC) 高应变率荷载 钢筋-ECC黏结滑移 分离式霍普金森压杆(SHPB)试验 位置函数 黏结滑移本构关系
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超高韧性水泥基复合材料抗冻耐久性能试验研究 被引量:50
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作者 徐世烺 蔡新华 李贺东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期42-46,共5页
超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)具有拉伸应变硬化特性,并伴随多条细密裂缝特征,具有良好的裂缝控制功效,但作为一种新型建筑材料,其在冻融循环条件下的性能是否发生显著改变也是我们关心的一个问题。通过对比试验系统地研究UHTCC与同强... 超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)具有拉伸应变硬化特性,并伴随多条细密裂缝特征,具有良好的裂缝控制功效,但作为一种新型建筑材料,其在冻融循环条件下的性能是否发生显著改变也是我们关心的一个问题。通过对比试验系统地研究UHTCC与同强度等级的普通混凝土、引气混凝土和钢纤维混凝土在相同冻融循环条件下的性能变化,包括动弹性模量损失、质量损失、弯曲抗拉强度、弯曲韧性、裂缝状态以及UHTCC薄板冻融后的弯曲抗拉强度。结果表明,经过300次冻融循环,UHTCC仍然能较好的保持其原有的应变硬化特征以及拉应力状态下的多条细密裂缝特征,能够完全满足寒冷地区工程的需要。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 冻融循环 应变硬化 弯曲抗拉强度
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高韧性植物纤维增强水泥基材料单轴拉伸试验研究 被引量:14
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作者 尚君 赵铁军 +2 位作者 王兰芹 郭思瑶 王鹏刚 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第1期218-223,230,共7页
从绿色经济角度出发,以获得较高韧性为目的,采用短切内掺及长纤维分层平铺两种制备工艺,通过单轴拉伸试验获得四种植物纤维增强水泥基材料的拉伸特性,并对材料成本进行分析。试验结果表明:内掺短切苎麻纤维与剑麻纤维试件虽表现出应变... 从绿色经济角度出发,以获得较高韧性为目的,采用短切内掺及长纤维分层平铺两种制备工艺,通过单轴拉伸试验获得四种植物纤维增强水泥基材料的拉伸特性,并对材料成本进行分析。试验结果表明:内掺短切苎麻纤维与剑麻纤维试件虽表现出应变软化特征但在开裂后具有较好的应力水平保留率。竹原、大麻、剑麻及苎麻纤维分层平铺试件均表现出明显应变硬化特征且极限拉应变均达到2%以上,而剑麻纤维分层平铺试件拉伸性能优越且成本较低有利于进一步的研究与推广应用。 展开更多
关键词 植物纤维 水泥基材料 单轴拉伸试验 应变硬化
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PVA纤维增强水泥基复合材料拉伸特性试验研究 被引量:90
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作者 高淑玲 徐世烺 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期233-239,共7页
初步配制了PVA纤维水泥基复合材料,对使用原材料的性能、投料顺序和搅拌工艺进行了详细的描述;测定了各个配比的坍落扩展度,揭示掺加纤维后流动性减小的原因是由于PVA纤维有亲水性,纤维表面吸附了大量的自由水分子;利用外夹式单轴直接... 初步配制了PVA纤维水泥基复合材料,对使用原材料的性能、投料顺序和搅拌工艺进行了详细的描述;测定了各个配比的坍落扩展度,揭示掺加纤维后流动性减小的原因是由于PVA纤维有亲水性,纤维表面吸附了大量的自由水分子;利用外夹式单轴直接拉伸试验得到了硬化的应力-应变全曲线,观察到多条裂缝的出现,极限拉应变达到0.7%,大约是混凝土的70倍;根据试验数据得出基体和纤维掺量对极限拉应变、峰值应力和断裂能都产生影响,最后对假硬化的应力-应变全曲线进行了分析.所得结论为高韧性、高耗能材料的配制提供了大量的试验和理论依据. 展开更多
关键词 坍落扩展度 假应变硬化 水泥基复合材料 PVA
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混杂聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料力学性能 被引量:34
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作者 潘钻峰 汪卫 +1 位作者 孟少平 乔治 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期33-40,共8页
目前配置ECC(engineered cementitious composites,ECC)的聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)主要由日本可乐丽公司生产,成本较高.国产PVA价格合理,但国产PVA-ECC的拉伸延性有限,为了进一步提高水泥基复合材料的拉伸延性,兼顾应用成本... 目前配置ECC(engineered cementitious composites,ECC)的聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)主要由日本可乐丽公司生产,成本较高.国产PVA价格合理,但国产PVA-ECC的拉伸延性有限,为了进一步提高水泥基复合材料的拉伸延性,兼顾应用成本,将国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合,配制混杂PVA-ECC,为实际工程结构性能提升提供更多的材料选择.首先基于微观力学模型,确定混杂PVA-ECC中PVA纤维的体积分数,对设计的5组不同配合比的混杂PVA-ECC试件进行四点弯试验、单轴拉伸试验及单轴压缩试验,确定混杂PVA-ECC的较优配合比.最后对典型配合比ECC进行性能和成本对比分析,提出了低成本、较低拉伸性能的配合比M7,中等成本、较高拉伸性能的配合比M17和高成本、高拉伸性能的配合比M21等3个具有代表性的配合比,供实际工程根据结构性能的需要进行选择.采用混杂PVA纤维配置ECC,可降低ECC的成本,使得ECC大量应用于工程实践成为可能. 展开更多
关键词 工程用水泥基复合材料(ECC) 混杂聚乙烯醇(PVA)纤维 配合比 准应变硬化
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SHCC修复试件黏结滑移性能研究 被引量:5
15
作者 朱方之 王鹏刚 +1 位作者 赵铁军 蒋连接 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期72-77,共6页
通过中心拉拔试验,研究了修复层材料(普通混凝土及应变硬化水泥基复合材料(SHCC))、SHCC修复层横向钢筋配筋率和冻融等因素对钢筋与混凝土黏结滑移性能的影响.结果表明:在相同的浇筑条件下,相对于普通混凝土修复的试件,SHCC修复试... 通过中心拉拔试验,研究了修复层材料(普通混凝土及应变硬化水泥基复合材料(SHCC))、SHCC修复层横向钢筋配筋率和冻融等因素对钢筋与混凝土黏结滑移性能的影响.结果表明:在相同的浇筑条件下,相对于普通混凝土修复的试件,SHCC修复试件的极限黏结强度约降低5.7%,峰值滑移约提高34%,试件发生拔出型破坏;随着SHCC修复层中横向钢筋配筋率增加,试件的极限黏结强度提高,界面裂缝宽度大幅度降低,破坏时修复层表面呈现多缝开裂特征,裂缝宽度为0.03~0.08mm.SHCC基体良好的抗冻能力,以及SHCC修复层与既有混凝土之间良好的界面黏结性能,能够减小冻融对钢筋与混凝土黏结性能的影响. 展开更多
关键词 水泥基复合材料 应变硬化 黏结强度 拉拔试验 修复
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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:78
16
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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无表面修饰PVA纤维增强高韧应变硬化水泥基复合材料的性能研究 被引量:9
17
作者 张亚男 臧栋 +3 位作者 林常 潘莉莎 徐树英 张玉苍 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第9期2745-2753,共9页
制备高韧应变硬化水泥基复合材料(SHCC)通常用经表面涂油处理的聚乙烯醇(PVA)纤维。本文通过利用无表面修饰的PVA纤维及高掺粉煤灰,制得高韧SHCC。通过控制粉煤灰掺量,利用减水剂调节水胶比,实现对基体强度的控制,得到有利于制备SHCC的... 制备高韧应变硬化水泥基复合材料(SHCC)通常用经表面涂油处理的聚乙烯醇(PVA)纤维。本文通过利用无表面修饰的PVA纤维及高掺粉煤灰,制得高韧SHCC。通过控制粉煤灰掺量,利用减水剂调节水胶比,实现对基体强度的控制,得到有利于制备SHCC的基体。弯曲和直接拉伸试验结果表明,由无表面修饰PVA纤维增强的水泥基复合材料呈现多缝开裂和应变硬化特征,具有优良韧度和延展性。纤维增韧作用主要体现在挠度硬化阶段,但对于强度较低的SHCC而言,挠度软化阶段中也呈现较明显的纤维增韧作用。高掺粉煤灰时,无表面修饰PVA纤维增强的SHCC所呈现出的直接拉伸极限应变达3%以上,与经表面涂油PVA纤维增强的SHCC相当。 展开更多
关键词 PVA纤维 应变硬化水泥基复合材料 直接拉伸 粉煤灰
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PVA纤维增强型水泥基复合材料高温后力学性能试验 被引量:10
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作者 白文琦 吕晶 +2 位作者 杜强 白亮 吴函恒 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2015年第4期86-91,共6页
为了研究聚乙烯醇(PVA)纤维增强型水泥基复合材料高温后的力学性能,对30组共90个试件进行了力学性能试验,测得材料的立方体抗压强度、抗折强度、弹性模量、轴心抗压强度以及棱柱体单轴抗压应力-应变全曲线,并与相应基体的力学性能进行... 为了研究聚乙烯醇(PVA)纤维增强型水泥基复合材料高温后的力学性能,对30组共90个试件进行了力学性能试验,测得材料的立方体抗压强度、抗折强度、弹性模量、轴心抗压强度以及棱柱体单轴抗压应力-应变全曲线,并与相应基体的力学性能进行对比分析。结果表明:当加热温度低于200℃时,PVA纤维的掺入可有效改善水泥基复合材料的抗折强度和棱柱体单轴受压峰值荷载后的延性性能和韧性性能,降低弹性模量,对立方体抗压强度和棱柱体轴心抗压强度影响不大;温度高于200℃后,抗折强度、弹性模量和峰值荷载后的延性性能与韧性性能与基体接近,立方体抗压强度和轴心抗压强度均低于基体,轴心抗压强度下降幅度远远大于立方体抗压强度。 展开更多
关键词 高温 纤维增强型水泥基复合材料 聚乙烯醇 力学性能 应力-应变全曲线
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混杂PVA-ECC配合比优化设计及力学性能试验研究 被引量:11
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作者 乔治 潘钻峰 +2 位作者 孟少平 张德锋 刘籍蔚 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2015年第5期72-81,共10页
为了降低工程用水泥基复合材料(ECC,Engineered Cementitious Composites)制造成本,使ECC能够在实际工程中大规模应用,将中国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合,配制混杂PVA-ECC。基于ECC的材料设计理论,兼顾抗压强度和受拉能力... 为了降低工程用水泥基复合材料(ECC,Engineered Cementitious Composites)制造成本,使ECC能够在实际工程中大规模应用,将中国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合,配制混杂PVA-ECC。基于ECC的材料设计理论,兼顾抗压强度和受拉能力,对掺有硅粉的混杂PVA-ECC中的纤维体积含量进行了优化设计。通过四点弯曲试验和轴心抗压试验,研究了混杂PVA-ECC在不同龄期下的弯曲性能和抗压性能。试验结果表明,混杂PVA-ECC试件均表现出明显的应变硬化和多缝开裂的特征,此外,其抗压强度后期增长明显。基于UM法,提出一种改进的反分析方法,可利用四点弯曲试验结果推导ECC的极限拉伸应变,并与试验结果进行了比较,结果表明,通过建议的反分析方法得到的预测值与试验值吻合较好。 展开更多
关键词 水泥基复合材料 聚乙烯醇纤维 混杂 配合比 抗压强度 受拉极限应变 反分析方法
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超高性能钢纤维水泥基复合材料-高延性水泥基材料复合梁的制备及弯曲性能 被引量:6
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作者 马瑞 郭丽萍 +2 位作者 谌正凯 李天宇 孙伟 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期377-383,共7页
研究了无配筋条件下超高性能钢纤维水泥基复合材料(UHPFRCC)与高延性水泥基复合材料(HDCC)复合梁试件的弯曲变形性能.通过纯剪切强度测试,比较了界面处理工艺对界面粘结性能的影响.通过弯拉实验测试了复合梁试件在弯曲载荷下的变形性能... 研究了无配筋条件下超高性能钢纤维水泥基复合材料(UHPFRCC)与高延性水泥基复合材料(HDCC)复合梁试件的弯曲变形性能.通过纯剪切强度测试,比较了界面处理工艺对界面粘结性能的影响.通过弯拉实验测试了复合梁试件在弯曲载荷下的变形性能,并与纯UHPFRCC梁的变形能力进行对比.结果表明,不同的界面处理工艺决定了界面粘结性能.最佳的界面处理方法能使界面粘结强度高于HDCC基体本身强度,界面过渡区基体致密,没有明显的微观缺陷.UHPFRCC-HDCC复合梁在弯拉荷载下,极限抗弯强度达到13.4 M Pa,跨中最大挠度为2.8mm.HDCC能通过自身的多缝开裂增加裂缝数目来改善变形能力.与UHPFRCC梁相比,UHPFRCC-HDCC复合梁弯曲时,塑形变形明显,并具有更大的弯曲挠度. 展开更多
关键词 高延性水泥基材料 超高性能钢纤维水泥基复合材料 复合梁 弯曲挠度 界面剪切强度
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