工程地聚物混凝土设计及力学性能研究进展

发布时间：2020-12-22 03:13

　　应变硬化超高韧性纤维增强地质聚合物复合材料,又称工程地聚物复合材料(EGC)或工程地聚物混凝土,是一种很有前景的绿色建筑材料。EGC以其优异的裂缝控制能力和超高的韧性得到人们的广泛关注。本文系统分析了EGC材料设计方法和基本力学性能在国内外的研究进展。在EGC材料设计方面,主要对基体、复合材料和环境因素三方面的设计原理和方法进行了介绍,尤其是详细阐述了复合材料设计中的准应变硬化模型;在力学性能方面,主要概述了EGC材料的抗折、抗压和抗拉强度,以及拉伸应变行为和裂缝发展模式。在此基础上,为EGC的进一步发展及研究方向提出了建议。 

【文章来源】：混凝土. 2020年07期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

结合基体设计、复合设计和可持续设计3个阶段集成的设计方法[12]

图2[12]为纤维桥接应力-裂纹张开关系曲线，曲线下方面积表示每单位裂缝发展时纤维桥接作用所消耗的能量。为了满足复合材料稳态开裂[18,25-26]，首先要求初始开裂强度低于复合材料的纤维桥接能力。其次对复合材料的裂纹扩展模式的要求，为了获得稳态裂纹扩展模式，Jtip应低于纤维桥接应力与裂纹开口关系曲线计算出的互补能量。1.3 环境设计

杨清荔等人[29]研究了纤维、水胶比、碱掺量、砂胶比对EGC的抗压、抗折性能的影响。结果表明随着纤维掺量的增加，其抗折和抗压强度均有所提高，尤其是抗折强度有了显著的提高；在一定范围内随着水胶比的增大复合材料的抗折抗压强度呈下降趋势，这与普通地聚物材料一致；抗折强度随着碱掺量从4%～10%逐渐增加，抗折强度先上升后稳定状态，最后下降；砂胶比对复合材料的抗折、抗压强度影响较小，但工作性随着砂胶比增大而减小。王志虎、苏英等人[26,30]对比了Na2O掺量在4.5%～7%范围内的变化对抗折、抗压强度的影响，发现Na2O掺量为5.1%时为最佳掺量；还对比了水玻璃模数对复合材料抗压、抗折强度的影响，结果显示水玻璃模数为1.4时激发效果最好；此外，还对比了纯矿渣混凝土、普通水泥混凝土以及掺入粉煤灰后的混凝土，发现纯矿渣混凝土抗压强度明显优于普通混凝土，而粉煤灰的掺入使得前面两种混凝土的抗压强度均有下降。2.2 拉伸和弯曲性能

【参考文献】：
期刊论文
[1]超高韧性水泥基复合材料延性断裂性能评价准则的试验研究[J]. 刘问,徐世烺,李庆华.  工程力学. 2013(09)
[2]超高韧性水泥基复合材料直接拉伸试验研究[J]. 徐世烺,李贺东.  土木工程学报. 2009(09)
[3]碱激发胶凝材料化学收缩或膨胀的试验研究[J]. 郑娟荣,姚振亚,刘丽娜.  硅酸盐通报. 2009(01)

硕士论文
[1]纤维增韧碱矿渣混凝土力学性能与微结构研究[D]. 王志虎.湖北工业大学 2016
[2]碱激发矿渣制备绿色ECC的研究[D]. 杨清荔.重庆大学 2016
[3]地质聚合物材料泛碱的抑制措施研究[D]. 李方淑.济南大学 2015
[4]碱—矿渣—偏高岭土复合胶凝材料性能研究[D]. 张俊.重庆大学 2010



本文编号：2931033