PVA纤维增强水泥基复合材料配合比设计及基本性能研究

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近年来,高性能混凝土的研究愈来愈受到人们的重视,纤维混凝土的研究进入了快速发展的时期。本文配制的聚乙烯醇(polyvinylalcohol,简称PVA)纤维水泥基复合材料是一种以水泥和粉煤灰作为基本胶凝材料,加入水、粒径小于5mm的细骨料与体积掺量2%的PVA纤维拌合而成的水泥基复合材料。该材料的特点是韧性较高,在直接拉伸情况下,极限拉应变能力较大,将近是普通混凝土的100倍。该材料具有应变-硬化特性和多裂缝开裂现象,裂缝平均宽度能够稳定在60μm~80μm。本文介绍了PVA纤维水泥基复合材料在国内外研究进展及其在国外广泛的工程应用。本文属于河北省交通厅ECC柔性板及其在桥梁工程中的应用项目的第二部分,主要研究内容如下:  1.通过四点弯曲试验测定材料的荷载-挠度曲线,极限挠度达到30.25mm,分析不同配合比试件的不同参数,选取韧性较大的,初步优化配合比;  2.进行直接拉伸试验,采集其荷载-变形曲线,极限拉应变能够稳定地达到2%以上,个别试件的极限拉应变达到了3.53%,分析试验结果进行较优配合比的确定;  3.对直接拉伸应力-应变曲线进行分析,采用MicrosoftVisualBasic编程对曲线坐标进行采集,之后采用Origin软件进行曲线拟合;  4.对选取的两个较优配合比进行三点弯曲梁测断裂韧度的试验,得到荷载P-裂缝口张开位移(crackmouthopendisplacement,简称CMOD)曲线,确定其断裂韧度值。裂缝不仅在预制切口端部出现,在切口附近也有多条微裂缝出现;  5.对每组配合比均制作70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体抗压试件,由于材料中没有掺入粗骨料,抗压强度不高,在10.1MPa~41.2MPa。
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