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硅酸盐通报2025年第07期:纤维类型对高延性水泥基材料力学性能与微观结构的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郝如升;胡炜;贺晶晶;吴文博;卢浩丹;张伟;

单位:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司;

摘要:为研究不同纤维对高延性水泥基材料(ECC)的增强机制,采用工程原状机制砂和三种纤维(聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE))制备了ECC,研究对比了PVA纤维、PP纤维和PE纤维制备的ECC与基体的力学性能和微观结构,并通过数字图像处理技术表征了ECC弯曲裂缝分布形态变化规律。结果表明:掺入纤维使基体抗压强度降低,PE纤维降低幅度最小,采用PE纤维制备的ECC(E-PE)28 d抗压强度为52.5 MPa。在抗弯性能中,ECC的抗弯韧性和极限挠度相较于基体有所提升,E-PE的抗弯性能最优,其峰值荷载和极限挠度分别为5.51 kN和3.40 mm。随着抗弯挠度的增加,ECC的弯曲裂缝长度和裂缝面积均不同程度增加,E-PE在挠度为3.0 mm时裂缝面积仅为40.455 9 mm~2。不同纤维的弯曲破坏机制不同,PVA和PP纤维为脱黏拔出破坏,试件表现为单裂纹韧性破坏;PE纤维则是拔出与断裂同时存在,试件表现为多点开裂的破坏模式。

关键词:高延性水泥基材料;;机制砂;;纤维;;数字图像处理;;裂缝;;增强机理;;破坏模式

基金资助:国家自然科学基金(5207090694)