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《高延性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料研究應(yīng)用新進(jìn)展.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第28卷第3期土木工程與管理學(xué)報Vo1.28No.32011年9月JournalofCivilEngineeringandManagementSep.201l高延性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料研究應(yīng)用新進(jìn)展韓建平,柴巧利(蘭州理工大學(xué)a.防震減災(zāi)研究所;b.甘肅省土木工程防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實驗室,甘肅蘭州730050)摘要:首先綜述了以ECC為代表的高延性纖維水泥基復(fù)合材料的發(fā)展過程及其基本力學(xué)性能,包括在單軸拉伸作用下優(yōu)異的應(yīng)變硬化以及多縫開裂的性能、抗壓性能以及在彎曲作用下較高應(yīng)變性能。其次較為詳細(xì)地介紹了鋼筋ECC結(jié)構(gòu)構(gòu)件,包括彎曲構(gòu)件、受剪構(gòu)件、梁柱
2、連接構(gòu)件以及預(yù)制填充墻等在往復(fù)周期荷載作用下的性能研究進(jìn)展。最后簡要介紹了目前ECC在工程中的應(yīng)用情況,提出了今后應(yīng)開展的主要研究內(nèi)容。關(guān)鍵詞:ECC;應(yīng)變硬化;多縫開裂;抗震性能中圖分類號:TU352.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-0985(2011)03-0018-06}昆凝土是目前世界上應(yīng)用最廣泛的建筑材漿滲澆鋼纖維網(wǎng)混凝土(SlurryInfiltratedMat料。在實際工程應(yīng)用中,混凝土主要存在以下不Concrete,SIMCON)』,它們在直接拉伸荷載作用足:一是極限受拉荷載下的脆性破壞。混凝土的下具有明顯的應(yīng)變硬化特性,其受
3、拉性能相對普抗拉強(qiáng)度較低,當(dāng)受到拉應(yīng)力作用時極易發(fā)生脆通混凝土和纖維混凝土有很大改善,但其纖維體性破壞,如剝落、破碎等。二是混凝土的耐久性問積摻量較高,如SIFCON中鋼纖維體積摻量為4%~20%u2題。如混凝土收縮、化學(xué)侵蝕以及熱效應(yīng)等環(huán)境,不僅成本難以控制,裂縫也很難控制因素所引起的耐久性問題,同時混凝土表面不斷在幾百個m量級內(nèi),而且需要特殊的工藝才能擴(kuò)展的裂縫也會極大地影響結(jié)構(gòu)的耐久性,縮短加工成型,這些都極大地限制了HPFRCC在實際結(jié)構(gòu)的服役壽命。工程的推廣應(yīng)用。近年來,以ECC(EngineeringCementitiousECC是以
4、水泥、砂、礦物摻合料等構(gòu)成基體,Composites)為代表的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料引以亂向分布短纖維為增韌材料的復(fù)合材料。在纖起國內(nèi)外廣泛關(guān)注。與普通混凝土、鋼纖維混凝維體積摻量為2.0%左右的情況下,其極限拉應(yīng)土以及高性能混凝土相比,其在韌性、耐久性和抗變能達(dá)到3%以上,在拉伸和剪切荷載作用下呈疲勞性能等方面都有大幅度的提高和改善。在美現(xiàn)出高延性,并表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變一硬化及多縫開國、日本和歐洲等國家及地區(qū),ECC已經(jīng)開始大裂特性,且飽和狀態(tài)的多縫開裂裂縫寬度大多小量應(yīng)用于邊坡加固、橋面修復(fù)、橋梁連接板及高層于100m_4J。ECC不僅成本容易
5、控制,而且使用建筑連梁等領(lǐng)域。在國內(nèi),ECC的研究主要還集常規(guī)的攪拌方法和施工工藝就可以成型。中在試驗室條件下的材料性能研究,尚沒有ECCECC最早是由美國密歇根大學(xué)的VictorC.的工程應(yīng)用實例?。1Ji教授等在20世紀(jì)90年代初根據(jù)微觀力學(xué)和斷裂力學(xué)基本原理提出的設(shè)計理論,即采用基于微1ECC材料的發(fā)展及理論研究觀力學(xué)的性能驅(qū)動設(shè)計方法(PerformanceDrivenDesignApproach,簡稱PDDA)對材料微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)多年來,在改善傳統(tǒng)混凝土脆性的過程中,高行調(diào)整,將亂向短纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的纖性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(H
6、ighPerformance維橋聯(lián)法作為研究的理論基礎(chǔ),考慮纖維特性、FiberReinforcedCementitiousComposites,HP-基體特性和纖維/基體的界面特性及其之間的相FRCC)開始出現(xiàn),如砂漿滲澆鋼纖維混凝土互影響,建立了獲得材料應(yīng)變.硬化特性的兩個設(shè)(SlurryInfiltratedFiberConcrete,SIFCON)和砂計準(zhǔn)則,即第一起裂應(yīng)力準(zhǔn)則和裂縫穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展準(zhǔn)收稿日期:2011-07-09作者簡介:韓建平(1970一),男,甘肅宕昌人,教授,研究方向為工程結(jié)構(gòu)抗震減震、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及損傷診斷(Email:
7、jphan@lut.ca)基金項目:甘肅省高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助(0904ZTB152)第3期韓建平等:高延性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料研究應(yīng)用新進(jìn)展·23·mentitiouscomposites[J].ConstructionandBuilding[18]徐世娘,蔡向榮.超高韌性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材Materials,2009,23(1):96—106.料基本力學(xué)性能[J].水利學(xué)報,2009,40(9):[11]高淑玲,徐世娘.PVA纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料單1055.1O63.軸抗壓試驗研究[J].混凝土與水泥制品,2009,6[19]Fisc
8、herG,LiVC.Influenceofmatrixductilityonthe(6):43-45.tension—stiffenin