熊钱华

(石门县交通运输局， 湖南 常德 415300)

硅酸盐水泥砼材料以其广泛的适用性和低廉的价格成为使用范围最广的建筑材料。但水泥基砼材料在应用中存在抗拉强度低、韧性差及裂缝出现后难以控制等缺点，成为工程事故发生的诱因。研究及工程实践表明，砼结构性能下降速度很大程度上与砼结构的裂缝相关。裂缝的产生将迅速导致外部环境中水、二氧化碳和氯离子渗透到结构中，为内部钢筋生锈提供通道，从而导致砼基体进一步破坏。在结构服役过程中不可避免地会出现裂缝，提高砼材料的韧性和强度以实现裂缝的有效控制，克服水泥基材料变形差、易开裂的缺陷成为研究热点。

超高韧性水泥基复合材料是通过微观力学性能设计、调整得到的一种短纤维乱向分布的水泥基复合材料。最早由Li V. C.教授提出，命名为Engineering Cementitious Composites(ECC)，它能实现稳态下的多缝开裂，提高水泥基材料的韧性。随后，欧洲、澳大利亚等地区学者对其展开进一步研究和性能改善，得到应变硬化水泥基复合材料(SHCC)，日本学者也研究提出超高韧性纤维增强水泥基复合材料(UHPFRCC)。在国内，浙江大学徐世烺教授研究出一种在低纤维含量下具有超过3%拉应变能力的材料，它在拉伸荷载作用下会产生多个细裂缝，裂缝宽度小于100 μm，称之为超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites，UHTCC)。该文对近年UHTCC耐久性能研究进行综述，以提高该材料在土木工程和水利工程中的优势和作用。

1 UHTCC的抗冻融循环性能

对于吸水饱和的砼，在其冻融循环过程中，当砼中毛细水在负温下由水转变为冰时，其体积发生约9%膨胀，在膨胀压力作用下，周围的微观结构中产生拉应力，砼在重复拉伸作用下发生开裂破坏。……