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高延性混凝土纤维

发布时间:2021-03-26 09:16人气:

                                                                          
由于其优越的性能,混凝土材料在民用建筑行业中的地位不可动摇,但众所周知,其抗拉性能并不好。可以解决裂纹发展和脆性这两个问题,那么混凝土的性能将得到质的飞跃。研究人员通过研究发现,在混凝土搅拌过程中添加一些纤维可以大大提高混凝土的抗拉强度。
1.发展历程
纤维增强高性能混凝土是在混凝土生产过程中使用工程纤维水泥基复合材料制成的。纤维的加入可以在一定程度上提高混凝土材料的抗拉强度,弯曲强度,剪切强度和其他抗裂指标。工程纤维增强的水泥基复合材料(简称ECC)最早由美国密歇根大学的Victor.C.Li教授提出。在此基础上,国际上已经提出了应变硬化水泥基复合材料(简称SHCC)。为了制备低成本和高性能的ECC,Li和Kanda在纤维增强的水泥基复合材料中使用了聚乙烯醇(简称PVA)来制造聚乙烯醇纤维增强的水泥基复合材料。近年来对混合纤维混凝土的研究也是研究人员正在研究的热点。
2.各种机械性能
作为土木工程行业中使用最广泛的材料,由混凝土材料制成的各种结构必须满足安全性和耐用性的要求。在这里,我们主要通过比较高性能纤维混凝土的机械状态和普通混凝土的机械状态来分析纤维增强高性能混凝土的优点。
2.1拉伸性能
目前,拉伸试验是验证ECC各种性能参数的最直接,最有效的方法。通过拉伸试验,我们可以直接获得拉伸弹性模量,开裂载荷,初始裂缝宽度,开裂应变,极限应变和最大裂缝宽度。通过对延性钢筋混凝土的单轴抗拉性能的研究,发现在掺有不同PVA纤维的纤维增强混凝土的抗拉试验中,抗拉强度最终取决于最低强度纤维在裂缝表面的桥接作用。 。在掺有一定数量的无规纤维的纤维增强复合材料中,由于不连续纤维会立即分布在混凝土中,当裂缝发展到一定程度时,裂缝区域的纤维可以有效地桥接作用,从而防止裂缝。裂纹的程度抑制了裂纹的继续发展,达到了增强效果的目的。
2.2压缩性能
在纤维增强的高性能混凝土在单轴压缩的情况下,纤维的添加改善了砂浆体在压缩应力下的抗压韧性。实验表明,纤维的加入使单轴压缩下的棱柱和立方的抗压强度提高。一切都有改善。
2.3延展性
ECC具有极高的延展性,这表明它很少有与普通混凝土类似的脆性破坏的可能性,其在工程上的性能是为事故的发生提供了可预测性。实验研究表明,在相同的几何尺寸和载荷条件下,ECC具有最高的强度和延展性,并且具有最强的能量吸收和裂纹控制能力。
2.4弯曲性能
三点弯曲测试可以很好地描述纤维增强高性能混凝土组件的性能。大连理工大学的许世宏使用薄板试样和梁试样研究了PVA纤维增强水泥基复合材料的弯曲性能。实验研究表明,薄板试样在峰值载荷下会产生较大的变形,但可以保持试样的完整性。
2.5。耐用性
高强度混凝土委员会指出,为了评估高延展性混凝土的耐久性,应在渗透性和抗裂性方面进行评估。不可渗透性标准用于评估无裂缝混凝土抵抗外部物质(包括水和气体)侵入的能力。抗裂性标准用于评估混凝土抵抗裂纹发展和持续发展的能力。现有数据表明,高延展性混凝土的抗裂性高于普通钢筋混凝土。高性能纤维在复合材料中的均匀而无序的分布形成了空间支撑系统,有助于产生二次强化效果。它的分散形式可以抑制混凝土的收缩,吸收开裂所释放的能量,并减少混凝土的初始干燥和收缩引起的裂缝可以提高其韧性,并减少由裂缝引起的钢筋腐蚀。 ECC材料具有良好的延展性和抑制裂纹宽度的特性。

非特殊说明,本文为本站原创(翻译)文章,转载请注明:本文转自:可慧建筑

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