摘要：　对聚丙烯纤维和钢纤维增强水泥砂浆复合材料和混凝土复合材料进行了MTS准静态单轴压缩实验和压剪加载条件下的细观力学实验研究。比较两类纤维在这两种加载条件下的作用发现:在单轴压缩条件下,钢纤维作用显著,聚丙烯纤维基本没有什么作用;在压剪加载条件下,钢纤维在材料各个变形阶段均起明显作用,聚丙烯纤维在加载过程中起到一定的作用,但由于含量较少对材料的极限荷载基本没有贡献。在细观实验中,观察到了钢纤维和碎石颗粒在材料破坏过程中脱粘与断裂的作用方式。但只是在水泥砂浆试件的局部观察到了孔洞崩塌现象,对于其促成压缩带形成的机理尚须深入的工作。

摘要：通过汇总和分析大量国内外相关文献,对纤维增强水泥基复合材料开裂模型的发展进行了综述,并采用实测数据对J积分模型进行了检验。结果表明,J积分法的推论与试验测试结果基本一致,其推荐的两个最小性能指标可为高性能纤维增强水泥基复合材料的设计提供有效的指导。在未来的研究过程中还应再建立一个反映裂缝饱和程度的指标,从而在设计阶段就能对多缝开裂进行全面控制。

摘要：为探究骨料粒径与形态对高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)性能的影响,使用分样筛将建筑用河砂筛分为四级粒径,并利用光学显微镜量化了每组砂的平均粒径、圆度和球度。分别对使用每组砂配置出的ECC进行相关材性试验,并使用扫描电镜(SEM)对拉伸断面进行观察。结果表明,ECC抗压强度、弹性模量随用砂粒径减小而增大,受压破坏呈延性破坏,残余应力降至峰值应力的35%左右时趋于稳定不再下降;极限拉应变随粒径减小而增大;抗弯性能变化与抗拉性能具有相同规律;抗剪强度随粒径减小而减小。线性回归发现,粒径与材料抗压强度、极限拉应变、抗剪强度和抗弯强度的相关系数介于0.69与0.96之间。

摘要：将纤维增强水泥基复合材料(ECC)以及1‰聚乙烯醇(PVA)纤维用于砌体墙的砌筑砂浆和抹灰砂浆,设计了不同"抹灰+砌筑"组合的7堵砌体墙,采用对角加载剪切试验,研究了ECC和PVA纤维砂浆对砌体墙抗剪性能、刚度以及延性的提升效果。研究结果表明:相比"普通抹灰砂浆+普通砌筑砂浆"砌体墙,PVA纤维抹灰砂浆使砌体墙抗剪强度提高12%,PVA纤维砌筑砂浆使砌体墙抗剪强度提升42%;而ECC用于抹灰时,抗剪强度比PVA纤维抹灰砂浆提升34%,ECC用于砌筑时,抗剪破坏方式为延性破坏;ECC同时用于抹灰和砌筑时,抗剪强度提升102%,其刚度、延性最大,抗剪和抗震性能最好;以上砌体墙的刚度均较普通砂浆制作的砌体墙有所提升,表现出良好的抵抗变形的能力。

摘要：从纤维增强水泥基复合材料配合比出发,研究了掺加粉煤灰、偏高岭土、硅灰、矿渣、磷渣等矿物掺合料后PVA纤维增强水泥基复合材料拉伸性能,并以强度恢复、裂缝变化为标准研究了在干湿循环养护条件下掺加不同掺合料时复合材料裂缝自愈合性能。结果表明:添加矿渣、硅灰与偏高岭土时复合材料表现出最佳的拉伸性能,峰值拉应变高达2.2%,并也表现出上佳的裂缝自愈合能力,开裂材料干湿循环养护28 d后的强度能达到预裂加载时强度的117%。初始裂缝宽度对裂缝自愈合起主导作用,小于50μm的裂缝基本都能愈合,而大于150μm的裂缝愈合效果不明显。

摘要：为了给所提出的一种新型桥梁用聚丙烯纤维增强水泥基复合材料(PP-ECC)的工程应用提供技术支撑,开展了PP-ECC的力学性能研究。首先,考虑粉煤灰掺量对PP-ECC性能的影响,设计了3种配合比方案,测试了3种配合比方案的抗压强度、抗折强度、抗压回弹模量等基本力学性能。接着,从3种配合比中优选出一种配合比方案,通过四点弯曲试验对其弯曲特性进行了全过程表征,并定量评价了其弯曲韧性。结果表明,本文制备的PP-ECC的60 d抗压强度为50~54 MPa,抗折强度达到了7~8 MPa,抗压回弹模量仅为8~10 GPa。本文制备的PP-ECC在四点弯曲试验中表现出了多缝开裂现象和变形硬化行为,试件的弯曲韧性指标达到了37.10,且残余强度指标值几乎都大于1.0,说明这种新型材料具备一定的强度、良好的裂缝控制能力和变形能力,可作为桥梁关键部位建筑材料。

摘要：基于细观力学设计的高韧性纤维增强水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite-ECC)是当前比较成功的具有应变硬化特性的水泥基材料。本文介绍了近期通过改进传统ECC基材,研制的低收缩ECC材料的主要力学特性,包括干燥性能,单轴拉伸与压缩性能,弹性模量及极限拉压应变等主要力学参数。试验结果显示,采用低收缩基材的ECC的28d干燥收缩值分别为传统ECC干燥收缩值的0.12～0.20。单轴拉伸结果表明,采用低收缩基材的ECC的极限应变、裂纹宽度等参数与传统ECC相比,也有了明显的改进。在0.55～0.25范围内调整水胶比可以制备出抗压强度为20～60MPa,并保持应变硬化和多点开裂特性不变的水泥基复合材料。除拉伸时表现出显著的塑性变形外,在抗压试验中,该材料在压应力峰值过后也同样表现出明显的类似于金属材料屈服的塑性变形特性。最后对该材料近期应用研究作了介绍。

摘要：通过对8根HRBF500钢筋与纤维增强水泥基复合材料构成的空心柱的受压静载试验,研究不同偏心距、配筋率和纤维种类条件下,受压柱荷载-挠度曲线、荷载-钢筋应变曲线、荷载-水泥基材应变曲线以及破坏形态的特点,并验证平截面假定。试验结果表明:这种空心柱在偏心荷载作用下具有良好的变形能力和较高的承载力,其设计方法和普通高强混凝土柱基本一致,满足现行规范GB 50010—2010的要求。

摘要：通过高强细晶粒钢筋(HRBF500)与纤维增强水泥基复合材(FRCC)料人防框架结构试点工程,采用SATWE结构空间有限元分析设计软件和ETABS通用结构分析与设计软件对HRBF500/FRCC试点工程进行设计计算,对两类软件的计算结果进行比较发现:ETABS更接近理论值,而SATWE的安全冗余较大。对试点区现有和原有结构施工图比较发现:人防框架梁在梁高减小27%的情况下,纵向钢筋用量基本持平,配箍率增加较大;人防框架柱在截面面积不变的情况下,纵向钢筋用量减少55%,现有施工图在材料用量上的减少明显。

摘要：PVA纤维成为制备高延性纤维增强水泥基复合材料的首选而被广泛应用。综述了PVA纤维以及PVA纤维增强水泥基复合材料的基本性能,指出PVA-ECC性能设计应借助微观力学模型,从纤维的几何特性、纤维基体界面特性以及基体自身特性三方面进行研究分析,在此基础上,提出需要进一步研究的问题。