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硅酸盐通报2025年第03期:超高强应变硬化水泥基复合材料制备及性能提升研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵健;杨鼎宜;陆世敏;杨凯璐;毛翔;陈龙祥;王彤章;

单位:扬州大学建筑科学与工程学院;扬州大学绿色建筑材料研究所;

摘要:混凝土强度增加时,延展性会降低,此时混凝土表面易产生裂缝并影响耐久性,因此研究超高强超高韧性水泥基复合材料具有重要意义。本研究通过将超高强混凝土与应变硬化水泥基复合材料设计理论相结合,使用聚乙烯(PE)纤维作为增强材料制备超高强应变硬化水泥基复合材料(UHP-SHCC)。通过层次分析法-基于指标相关性的权重确定方法(AHP-CRITIC)混合加权法对UHP-SHCC的力学性能进行综合评价,得出最佳配合比:硅灰质量掺量为25%,矿粉质量掺量为20%,砂胶比为0.1,PE纤维体积掺量为2.00%,水胶比为0.18。进一步采用波纹型钢纤维、端钩型钢纤维与PE纤维混掺,探究PE纤维与钢纤维的协同效应。研究发现,掺入钢纤维能够大幅度提高UHP-SHCC的初裂抗拉强度,同时在PE纤维失效后钢纤维能够更好地发挥桥联作用,延缓UHP-SHCC试件的破坏,增加UHP-SHCC的极限拉伸应变同时减小裂缝的宽度。

关键词:超高强;;超高韧性;;应变硬化;;PE纤维;;钢纤维;;正交试验

基金资助:国家自然科学基金(52478280);; 江苏省重点研发计划(社会发展)项目(BE2022776)