土木建筑与环境工程2015,Issue(5) :72-81.DOI:10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.011

混杂 PVA-ECC 配合比优化设计及力学性能试验研究

Optimization of mix proportion and experimental analysis of mechanical properties of hybrid PVA-ECC

乔治 潘钻峰 孟少平 张德锋 刘籍蔚
土木建筑与环境工程2015,Issue(5) :72-81.DOI:10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.011

混杂 PVA-ECC 配合比优化设计及力学性能试验研究

Optimization of mix proportion and experimental analysis of mechanical properties of hybrid PVA-ECC

乔治 1潘钻峰 2孟少平 1张德锋 3刘籍蔚1
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作者信息

  • 1. 东南大学 土木工程学院,南京 210096
  • 2. 同济大学 土木工程学院,上海 200092
  • 3. 上海市建筑科学研究院 集团 有限公司,上海 200032
  • 折叠

摘要

为了降低工程用水泥基复合材料(ECC,Engineered Cementitious Composites)制造成本,使 ECC 能够在实际工程中大规模应用,将中国产 PVA 纤维和日本产 PVA 纤维以一定的比例混合,配制混杂 PVA-ECC。基于 ECC 的材料设计理论,兼顾抗压强度和受拉能力,对掺有硅粉的混杂 PVA-ECC 中的纤维体积含量进行了优化设计。通过四点弯曲试验和轴心抗压试验,研究了混杂 PVA-ECC 在不同龄期下的弯曲性能和抗压性能。试验结果表明,混杂 PVA-ECC 试件均表现出明显的应变硬化和多缝开裂的特征,此外,其抗压强度后期增长明显。基于 UM 法,提出一种改进的反分析方法,可利用四点弯曲试验结果推导 ECC 的极限拉伸应变,并与试验结果进行了比较,结果表明,通过建议的反分析方法得到的预测值与试验值吻合较好。

Abstract

In order to reduce the production cost of Engineered Cementitious Composites (ECC),it is very necessary to substitute part of the expensive Japanese PVA fibers with the homemade PVA fibers for the ease of extensive application of the practical structures.Based on the ECC design theory,an optimal design for the fiber volume content of hybrid PVA-ECC is analyzed,taking both compressive strength and tensile strain capacity into account.The mechanical behavior of hybrid PVA-ECC is obtained through the four-point bending test and uniaxial compressive test. Experimental results indicate that the strain hardening and multiple cracking behavior of hybrid PVA-ECC are observed in the test,and the long-term compressive strength is distinctly increased.Furthermore,a modified inverse method based on the UM method is proposed,to use the measured data of four-point bending test to calculate the tensile strain capacity of ECC,and the proposed method is verified with the experimental results of hybrid PVA-ECC specimens.

关键词

水泥基复合材料/聚乙烯醇纤维/混杂/配合比/抗压强度/受拉极限应变/反分析方法

Key words

cementitious composites/polyvinyl alcohol fiber/hybrid/mix proportion/compressive strength/tensile strain capacity/inverse method

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基金项目

国家自然科学基金(51208093)

国家自然科学基金(5141101015)

教育部博士点基金(20120092120021)

出版年

2015
土木建筑与环境工程
重庆大学

土木建筑与环境工程

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.878
ISSN:1674-4764
被引量7
参考文献量1
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