PVA纖維與鋼纖維對高性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能影響的試驗研究.pdf

1、本學(xué)位論文進(jìn)行了PVA纖維與鋼纖維對高性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites，HPFRCC)強(qiáng)度、斷裂性能與彎曲韌性等力學(xué)性能影響的試驗研究。
　　 本學(xué)位論文設(shè)計了3種水膠比(0.26、0.36與0.50)、2種纖維類別(PVA纖維與鋼纖維)和3種纖維體積摻量(0、0.5％與1.0％)的高性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，測定其7

2、天齡期與56天齡期的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、斷裂能、彎曲韌度與彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能，并以56天齡期的性能為準(zhǔn)，7天齡期的性能為參照，闡述PVA纖維與鋼纖維對高性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料強(qiáng)度、斷裂性能與彎曲韌性等力學(xué)性能的影響。
　　 強(qiáng)度結(jié)果主要表明：
　　 同種水膠比、纖維體積摻量，鋼纖維水泥砂漿抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度均大于PVA纖維水泥砂漿。
　　 同種水膠比，鋼纖維水泥砂漿與PVA纖維水泥砂漿抗折強(qiáng)度、抗壓

3、強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度均隨纖維體積摻量增加而增大。
　　 韌性結(jié)果主要表明：
　　 同種水膠比、纖維體積摻量，鋼纖維水泥砂漿折壓比、斷裂能與彎曲韌度均大于PVA纖維水泥砂漿的。
　　 PVA纖維具有親水性，在水泥基體內(nèi)部的分散性能高于鋼纖維。對水膠比為0.26、0.36與0.50的纖維水泥砂漿，隨纖維體積摻量從0增至1.00％，PVA纖維對纖維水泥砂漿的增韌作用是加強(qiáng)的；鋼纖維對纖維水泥砂漿的增韌作用是減弱的。
　

4、　 同水膠比，PVA纖維水泥砂漿斷裂能隨齡期增長而降低。在斷裂能試驗中，試件缺口部位出現(xiàn)應(yīng)力集中，應(yīng)力分布復(fù)雜。隨齡期增長，PVA纖維老化，導(dǎo)致其抵抗復(fù)雜應(yīng)力能力下降。PVA纖維與水泥基界面粘結(jié)強(qiáng)度隨齡期增大而達(dá)到PVA纖維抗拉強(qiáng)度時，PVA纖維可通過延伸屈服來推遲拔斷破壞，而斷裂能試驗結(jié)束時的試件跨中撓度要達(dá)到20～30mm，該撓度致使試件內(nèi)部大部分PVA纖維超過自身延伸能力，最終導(dǎo)致PVA纖維拔斷破壞，進(jìn)而無法通過拔出過程消耗更多

5、的能量。
　　 水膠比為0.26和0.36時，鋼纖維水泥砂漿斷裂能隨齡期增大而提高。鋼纖維抗拉強(qiáng)度始終大于其與水泥基材料的界面粘結(jié)強(qiáng)度，因而鋼纖維始終是與界面脫粘而拔出破壞。界面粘結(jié)強(qiáng)度隨齡期增長而增大，鋼纖維從砂漿基體中拔出消耗的能量增多。
　　 SPSS統(tǒng)計分析表明：
　　 纖維類型是影響鋼纖維水泥砂漿與PVA纖維水泥砂漿斷裂性能、彎曲韌性、折壓比與彎曲強(qiáng)度的最主要因素。
　　 水膠比是影響鋼纖維水泥