碳酸钙晶须对混杂纤维增强高延性水泥基复合材料力学性能的影响*
2020-02-13夏超凡李志华
夏超凡,李志华,张 聪,2
(1. 江南大学 环境与土木工程学院, 江苏 无锡 214000;2. 武汉理工大学 硅酸盐建筑材料国家重点实验室, 武汉 430000)
0 引 言
高延性水泥基复合材料(High Ductility Cementitious Composites,HDCC)能有效改善水泥基材料固有的高脆低韧特性[1-5],但是HDCC的成本问题一直是阻碍其大规模工程应用的瓶颈。
纤维混杂化是降低HDCC成本的重要手段之一[6-9],且基于性价比考虑,目前国内外学者重点关注钢纤维与PVA纤维混杂增强高延性水泥基复合材料(HyFRHDCC)的研究。Khin等学者研究了钢纤维/PVA纤维HyFRHDCC的材料性能和抗冲击性能[10-11],从研究结果来看,目前Khin等人所设计的HyFRHDCC材料虽然可以表现出应变硬化行为和多缝开裂特征,但与传统PVA-HDCC的性能依然存在一定的差距。Alessandro等学者研究了钢纤维、PVA纤维以及PE纤维在不同混杂方式下HDCC材料的拉伸性能[12],虽然给出了混杂纤维HDCC的裂缝间距和纤维掺量的理论计算方法,但是拉伸实验结果却不理想,所设计的HyFRHDCC材料虽然表现出拉伸应变硬化行为,但是拉伸应变仅维持在1%左右。Valeria等学者研究了膨胀剂对钢纤维、聚乙烯对苯二甲酸脂纤维、聚丙烯(PP)纤维和PVA纤维在不同混杂方式下HDCC材料的基本力学性能[13],研究发现膨胀剂和钢纤维的引入可以提高HDCC材料的抗弯强度,但是所设计的HyFRHDCC材料并没有表现出明显的硬化行为。张君等学者研究了钢纤维/PVA纤维HyFRHDCC材料抗弯性能[14],研究发现当水灰比为0.45时所设计的HyFRHDCC材料表现出较为明显的挠度硬化行为,而且材料的抗弯强度明显高于传统的PVA-HDCC材料,但是从荷载-挠度曲线结果来看,材料的应变硬化能力还有待进一步提升。……
