杨谨鸿,李秀地,王起帆,罗银剑

(陆军勤务学院军事设施系，重庆 401331)

0 引 言

混凝土因其高抗压强度和易浇筑成型的特点被广泛应用于各类军民建筑工程。而普通混凝土的准脆性特质尤其是在拉伸状态下的脆性破坏行为，使得爆炸等强动载对建筑物的破坏十分严重——即便没有造成毁灭性倒塌，混凝土在冲击中形成的层裂碎片喷射飞溅，也会给周围的人员和设备带来极大的安全隐患。因此，研发具有较强抗爆炸冲击能力的特殊水泥基材料，是军民工程防护领域亟须研究的重要课题，具有极大的军事意义以及社会效益。

工程水泥基复合材料(engineered cementitious composite, ECC)是20世纪90年代美国密歇根大学的Li教授研究团队[1]开发出的一种独特的具有超高延性和韧性的纤维增强水泥基复合材料，其极限拉伸应变最高可达8%，同时具有稳态多缝开裂和拉伸应变硬化的特征。图1展示了典型ECC应力-应变曲线及其裂缝宽度控制能力，图2展示了ECC优异的弯曲变形能力。目前，ECC的静态力学性能及耐久性已经得到了较为全面的研究，各国学者对其也有了基本的定义：使用纤维体积掺量在2%左右的随机乱向短切纤维增强，受拉时裂缝稳态开裂，具有显著应变硬化特征，极限受拉状态下基体密集产生宽度不超过100 μm微裂缝，极限拉应变能稳定达到3%以上的水泥基复合材料[1-3]。同时，ECC设计理论与制备工艺也日趋成熟，并在实际工程中得到了应用[3-4]。

图1 典型ECC应力-应变曲线及裂缝宽度控……