多尺度纤维复合增强水泥基材料的力学性能
2021-03-13张勤巩稣稣赵永胜吴耀青周继凯
土木与环境工程学报 2021年2期
关键词:碳酸钙
张勤,巩稣稣,赵永胜,吴耀青,周继凯
(1. 河海大学 土木与交通学院,南京 210098;2. 江苏大学 土木工程与力学学院,江苏 镇江 212013)
为改善水泥基材料(包括混凝土和砂浆等)抗拉强度低、韧性差以及易开裂等缺陷,在水泥基材料中掺入纤维以达到增强增韧目的是目前普遍认同的方法[1-3]。通过对不同纤维(如钢纤维、聚丙烯纤维及耐碱玻璃纤维等)增强水泥基材料的受力性能、韧性及变形性能等的研究表明,掺入纤维可以有效提高水泥基材料的受力和变形性能,且提高效果在一定范围内随纤维掺量的增加趋于明显[4-6]。研究还表明[7-8],不同类型和尺度的纤维对水泥基材料受力和变形性能的增强效果不尽相同,而且单一纤维对于水泥基材料性能的提升通常侧重于某特定方面,在综合性能提升方面往往效果欠佳。因此,要综合提升水泥基材料的受力和变形性能,需要采用不同尺度的混杂纤维对水泥基材料进行复合增强,以起到协同互补的工作效应。学者们自20世纪70年代开始就陆续开展混杂纤维对水泥基材料力学性能改善的相关研究,包括不同长度或直径的同种纤维混杂、不同类型的两种纤维混杂(如钢-聚丙烯纤维混杂、钢-玄武岩纤维混杂以及聚丙烯-耐碱玻璃纤维混杂等)以及不同类型的3种或多种纤维混杂对水泥基材料力学性能的影响[9-11]。这些研究表明,混杂纤维增强水泥基材料的各项力学性能及韧性均优于普通水泥基材料和单一纤维增强水泥基材料,不同纤维的增强作用在一定程度上可以叠加互补,可呈现良好的正混杂效应和复合增强效果。……
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