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混凝土材料是目前世界上用量最大、应用最广泛的建筑材料,其在具有许多优异性能的基础上,也存在着抗拉强度低、脆性大和易开裂等缺点,使实际工程使用中往往会导致结构的破坏,影响其正常使用。在混凝土中掺加纤维有助于克服上述缺点,提高混凝土的抗拉性能、抗弯强度、抗剪强度,增强混凝土的韧性、抗冲击性,改善混凝土的抗裂性、抗渗性以及耐磨损性,提高混凝土的耐久性,从而提高建筑物的质量和使用寿命。
高延性纤维增强水泥基复合材料(EngineeringCementitiousComposites,简称ECC),属于一种新型的高性能纤维混凝土,在直接拉伸作用及弯曲作用下均具有准应变硬化和多缝开裂的典型特征,其极限拉伸应变能够稳定地达到3%以上,裂缝宽度保持在100μm左右。它以其高延性和优异的耐久性逐渐被人们重视,在实际工程中具有广泛的应用前景。美国、日本及欧洲等发达国家已经将ECC应用到实际工程中,并取得了良好的工程效果,但是在国内,有关ECC的研究才刚刚开始。本文借鉴国内外ECC的研究成果,使用聚乙烯醇纤维作为增韧材料,对ECC进行了力学性能的试验,具体工作如下:
1.通过抗压试验研究了ECC立方体试件和棱柱体试件的抗压性能,并对棱柱体进行了抗折试验,与砂浆试件进行了比较;测得了ECC棱柱体试件和砂浆棱柱体试件的弹性模量及泊松比。
2.通过四点弯曲试验研究了ECC梁试件的抗弯性能。观察ECC受弯时裂缝开裂形态及准应变硬化的特征,根据试验结果,评价了ECC梁的受弯性能,计算了其弯曲韧性指标。
3.通过OpenSees软件分析了PVA-ECC高延性对R-ECC悬臂受弯试件在水平往复荷载作用下抗弯性能的影响;并与普通混凝土受弯试件进行了比较。