混杂聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料力学性能

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2015年第1期北京时间：

作者：潘钻峰

单位：同济大学,中信建筑设计研究总院有限公司,东南大学,东南大学

摘要：目前配置ECC（engineered cementitious composites， ECC）的聚乙烯醇纤维（polyvinyl alcohol，PVA）主要由日本可乐丽公司生产，成本较高.国产PVA价格合理，但国产PVAECC的拉伸延性有限，为了进一步提高水泥基复合材料的拉伸延性，兼顾应用成本，将国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合，配制混杂PVAECC，为实际工程结构性能提升提供更多的材料选择.首先基于微观力学模型，确定混杂PVAECC中PVA纤维的体积分数，对设计的5组不同配合比的混杂PVAECC试件进行四点弯试验、单轴拉伸试验及单轴压缩试验，确定混杂PVAECC的较优配合比.最后对典型配合比ECC进行性能和成本对比分析，提出了低成本、较低拉伸性能的配合比M7，中等成本、较高拉伸性能的配合比M17和高成本、高拉伸性能的配合比M21等3个具有代表性的配合比，供实际工程根据结构性能的需要进行选择.采用混杂PVA纤维配置ECC，可降低ECC的成本，使得ECC大量应用于工程实践成为可能.

关键词：工程用水泥基复合材料（ECC）, 混杂聚乙烯醇（PVA）纤维, 配合比, 准应变硬化

基金资助：国家自然科学基金项目（51208093）,教育部高等学校博士学科点专项科研基金（20120092120021）,国家重点实验室开放基金项目(2012CEN006)