混杂纤维延性水泥基材料单轴受压力学特性
2018-09-07王振波左建平冯路路姜广辉
建筑材料学报 2018年4期
王振波, 左建平, 张 君, 冯路路, 姜广辉
(1.中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院, 北京 100083; 2.清华大学 土木工程系, 北京 100084; 3.清华大学 结构安全与耐久教育部重点实验室, 北京 100084)
混凝土材料的脆性是制约工程结构极端环境服役性和耐久性的重要因素.纤维增强延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)正是为了克服混凝土脆性、实现其拉伸高延性而发展起来的新型土木工程材料[1-2].ECC材料受拉开裂后形成多条细微裂纹(单条裂纹宽度小于100μm,裂纹间距约10mm),多裂纹累加的“假应变”使其极限拉应变可达普通混凝土的几百倍.清华大学张君教授课题组先后研发了低干缩ECC(LSECC)[3]和强度与延性匹配的ECC[4],极大地发展了传统ECC材料.目前,ECC材料已被应用于钢箱梁桥面铺装、路面板伸缩缝、建筑外墙保温板等众多工程领域[5-7].
工程结构的构件设计和非线性分析需要全面掌握结构材料的各项力学性能.目前,ECC材料的力学性能研究主要集中在轴拉、弯曲等特性突出的方面,而最基础、常用的单轴受压性能并未得到广泛关注.徐世烺等[8-9]采用棱柱体试件测试了ECC材料的单轴受压性能,并给出了ECC的单轴受压本构模型;邓明科等[10]研究了不同尺寸ECC试件的立方体抗压强度,发现其抗压强度的尺寸效应较小;Zhou等[11]采用圆柱体试件测得不同强度ECC的单轴受压应力-应变曲线,提出了新的本构模型.根据Zhou等[11]的测试结果,并结合本课题组前期研究[12]发现,ECC的抗压韧性随强度提高而显著降低,韧性与强度的反……
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