PVA纖維ECC的實(shí)驗(yàn)方法研究及數(shù)值模擬.pdf

1、在水泥基材料中加入纖維是提高其韌性、抗沖擊能力及耐收縮斷裂性能的有效途徑。各種不同的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)隨著研究的不斷深入，一種基于微觀物理力學(xué)原理進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的纖維混凝土—工程用水泥基復(fù)合材料(ECC)以其低纖維摻量、高性能引起了許多專(zhuān)家的關(guān)注并得到了迅速發(fā)展，但到目前為止，還沒(méi)有統(tǒng)一的試驗(yàn)方法來(lái)評(píng)價(jià)它的物理力學(xué)性能。 作為混凝土材料的一項(xiàng)基本物理性能參數(shù)，斷裂能反映了材料在開(kāi)裂破壞過(guò)程

2、中吸收、耗散能量的能力，并已被大量的試驗(yàn)所證實(shí)。與普通混凝土相比，ECC最大的優(yōu)點(diǎn)是大幅度地提高了斷裂能，在破壞中表現(xiàn)出多微細(xì)裂縫開(kāi)展和應(yīng)變硬化性能，并具有相當(dāng)大的延性。因此，斷裂能對(duì)于ECC而言具有特別重要的意義。 本課題中，對(duì)不同配比和纖維摻量的試件進(jìn)行了楔形劈裂、三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲以及各種直拉試驗(yàn)。對(duì)于每一種試驗(yàn)方法，觀察所測(cè)得斷裂能結(jié)果的一致性、離散程度以及可重復(fù)實(shí)現(xiàn)性，以此衡量各種試驗(yàn)方法的可靠性；通過(guò)觀察比較不同試驗(yàn)

3、方法的試驗(yàn)過(guò)程、試件破壞形態(tài)、斷裂能結(jié)果，分析ECC的應(yīng)變硬化機(jī)理；最后應(yīng)用應(yīng)變硬化參數(shù)描述材料應(yīng)變硬化性能。 試驗(yàn)結(jié)果表明，楔形劈裂、三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所得斷裂能結(jié)果都比較穩(wěn)定，斷裂能隨纖維摻量的增加而提高，試驗(yàn)結(jié)果的離散性較??；由于各種試驗(yàn)方法中裂縫開(kāi)展區(qū)(FPZ)不同導(dǎo)致了斷裂能結(jié)果差別較大，楔形劈裂測(cè)得斷裂能最低，三點(diǎn)彎曲次之，四點(diǎn)彎曲結(jié)果最高；由于開(kāi)裂方式不同等原因，四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)測(cè)得斷裂能高于直拉試驗(yàn)結(jié)果。