白建文 闫 敏

1 聚乙烯醇纤维简介

聚乙烯醇纤维(Polyvinyl Alcohol Fiber)简称PVA纤维,在我国与日本又称之为维纶纤维与维尼纶纤维,是以高聚合度的优质聚乙烯醇为原料,采用特定的先进技术加工而成的一种合成纤维。普通纺织用聚乙烯醇纤维的弹性模量较低、极限延伸率过高,不能作为水泥增强材料。20世纪80年代初,日本可乐丽(Kuraray)公司与尤尼切可(Unitika)公司开发了可用于增强水泥基体的高弹性模量聚乙烯醇纤维,80年代中期我国以自主知识产权研制成功改性聚乙烯醇纤维和高模量聚乙烯醇纤维,并相继投入生产[1]。

高强高弹模聚乙烯醇纤维(PVA纤维)的弹性模量仅次于钢纤维、玻璃纤维、碳纤维和超高分子聚乙烯纤维,其抗拉强度可与钢纤维、玻璃纤维、碳纤维、超高分子聚乙烯纤维和对位芳香聚酰胺纤维媲美,PVA纤维的价格低、密度小、粘结力高、分散性好、易于搅拌;与其他合成纤维相比,PVA纤维亲水性好、弹性模量高,并且具有高比表面积,与水泥相容性好,增强效果明显。另外,其耐光性和耐碱性也好,具有优良的化学稳定性。

2 PVA-ECC的性能及特点

2.1 ECC的定义及特点

高延性纤维增强水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,简称为ECC)是经系统设计,在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性的一种纤维增强水泥基复合材料[2]。ECC通常是以水泥或者以水泥加填料,或在上面的基础上再掺加小粒径细骨料作为基体,用纤维做增强材料。采用纤维体积掺量仅为2%的ECC,其单轴拉伸荷载下最大应变大于3%[3],约为普通混凝土的100倍～300倍。……