高韌性PVA－FRCC單軸受壓力學(xué)性能及本構(gòu)關(guān)系

李 艷， 劉澤軍

（河南理工大學(xué) 土木工程學(xué)院，河南 焦作 454003）

高韌性聚乙烯醇（PVA）纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料（PVA－FRCC）是一種由水泥基體與短纖維組成的復(fù)合材料，它具有很大的延展性，在直接拉伸荷載作用下表現(xiàn)出多裂縫開裂與應(yīng)變硬化特性［1－3］，具有較強(qiáng)的能量吸收能力，可顯著改善混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能與抗剪性能［4－5］.

我國目前正處于大規(guī)模基礎(chǔ)工程建設(shè)時期，大部分地區(qū)位于地震區(qū)，其基礎(chǔ)工程需要進(jìn)行抗震設(shè)防和延長服役年限，需要大量的高性能建筑材料.為使高韌性PVA－FRCC在實際工程中推廣應(yīng)用，就需對其強(qiáng)度和變形特性進(jìn)行系統(tǒng)研究.本文通過高韌性PVA－FRCC單軸受壓試驗，研究了粉煤灰、硅灰摻量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）及PVA纖維摻量（φf，體積分?jǐn)?shù)）對其單軸受壓力學(xué)性能的影響，建立了單軸受壓本構(gòu)關(guān)系，以期為今后進(jìn)行高韌性PVA－FRCC結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計計算提供理論依據(jù).

1 試驗概述

1.1 試驗原材料

P·O 42.5水泥；Ⅰ級粉煤灰；硅灰；最大粒徑為1.18mm的天然河砂；FDN高效減水劑；北京中紡纖建科技有限公司生產(chǎn)的PVA纖維，其性能指標(biāo)見表1.

表1 PVA纖維性能指標(biāo)Table 1 Properties of PVA fiber

1.2 試驗配合比

采用大摻量粉煤灰替代水泥來制備高韌性PVA－FRCC，配合比見表2.為提高試件強(qiáng)度，在滿足韌性的前提下采用了較低的水膠比，其水膠比（質(zhì)量比）為0.23，砂膠比（質(zhì)量比）為0.36.

表2 試驗配合比設(shè)計與試驗結(jié)果Table 2 Mix design for experimental program and test result

1.3 試件制備和試驗方法

試驗使用的PVA纖維具有親水性，在攪拌過程中分散性較好，故采用纖維后摻法.先將膠凝材料和細(xì)砂混合干拌2min，然后將……