国产PVA纤维用于高韧性纤维增强水泥基复合材料的试验研究

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彭明强，李国友，范磊，李锐，王明铭
（１．中国建筑材料科学研究总院，北京１０００２４；２．中国建筑股份有限公司技术中心，北京１０１３２０）
摘要：采用正交试验设计方法，以国产聚乙烯醇（ＰＶＡ）纤维作为增强纤维，研究了水胶比、粉煤灰掺量和胶砂
应变一硬化特性．将产生多重饱和裂缝破坏且饱和－状态的多缝开裂现象，裂缝宽度多小于０．１ｍｍ［４１，这使得ＥＣＣ材料成为一种耐久度极高的水泥基复合
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤｏｍｅｓｔｉｃＰＶＡｆｉｂｅｒ；ＥＣＣ；Ｕｎｉａｘｉａｌｔｅｎｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
中图分类号：ＴＵ５２８．５７２
文献标识码：Ａ
性纤维增强水泥基复合材料。
关键词：国产ＰＶＡ纤维；ＥＣＣ；单轴拉伸性能
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔ，ｄｏｍｅｓｔｉｃｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ（ＰＶＡ）ｉｆｂｅｒａｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｉｆｂｅｒ，ｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｆｗａｔｅｒ－ｂｉｎｄｅｒｒａｔｉｏ，ｃｏｎｔｅｎｔｏｆｎｙａｓｈａｎｄｃｅｍｅｎｔａｇｇｒｅｇａｔｅｒａｔｉｏｏｎｕｎｉａｘｉａｌｔｅｎｓｉｏｎｏｆｈｉｇｈｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
２０１６年第２期
２月
混凝土与水泥制品
ＣＨＩＮＡＣ０ＮＣＲＥＴＥＡＮＤＣＥＭＥＮＴＰＲＯＤＵＣＴＳ
２０１６Ｎｏ．２Ｆｅｂｒｕａｒｙ
国产ＰＶＡ纤维用于高韧性纤维增强水泥基复合材料的试验研究
世纪９０年代由美国密歇根大学的ＬｉＶｉｃｔｏｒ．Ｃ首先
铁军合作发表的文章中报道了极限拉应变约为Ｏ．４％左右的试验结果阎：东南大学孙伟院士课题组对ＥＣＣ的研究长达十年以上，其研究工作的特点是针对ＥＣＣ材料存在的各种问题进行改进，在达到超高韧性与合适强度等级的前提下，采用工业废渣、
尾矿等原材料开发绿色环保型ＥＣＣ［９１。然而，国内研究所用的ＰＶＡ纤维基本上均采用日本Ｋｕｒ一裂缝破坏
的脆性材料，ＥＣＣ材料在荷载的作用下具有明显的
ｉｆｂｅｒｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ．ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｗａｔｅｒ－ｂｉｎｄｅｒｒａｔｉｏａｎｄ７０％ｄｏｓａｇｅｏｆｌｆｙａｓｈ．１ｏｗｃｏｓｔａｎｄ１％ｕｎｉａｘｉａｌｔｅｎｓｉｏｎｓｔｒｅｓｓｃａｎｂｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｄｏｍｅｓｔｉｃＰＶＡｉｆｂｅｒ．ａｎｄｈｉｇｈｔｏｕｇｈｎｅｓｓｉｂｆｅｒｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｈａｖｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｏｆｍｏｒｅｍｉｃｒｏ — ｃｒａｃｋｓ．
比对高韧性纤维增强水泥基复合材料单轴拉伸性能的影响。研究结果表明：在较大水灰比和粉煤灰掺量达到７Ｏ％的
情况下，选用国产ＰｖＡ纤维，仍然可以配制出成本低／单轴拉伸应力应变达到１％，且具有多微裂缝开裂特征的高韧
文章编号：１０００ — ４６３７（２０１６）０２ — ５８ — ０５
０前言
６３￣ｚｍ的试验结果［７１；同年，王晓刚与Ｗｉｔｔｍａｎｎ和赵
超高韧性纤维增强水泥基复合材料（简称ＥＣＣ）是基于微观物理力学原理优化设计的一种新型工程用水泥基复合材料［１－３】。这种复合材料是在２０