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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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河砂粒径与纤维类型对ECC力学性能的影响
Influence of river sand particle size and fiber type on mechanical properties of ECC
2024年第2期
工程水泥基复合材料;河砂粒径;纤维类型;力学性能;微观结构;机理分析
Engineered cementitious composites (ECC); River sand particle size; Fiber type; Mechanical property; Microstructure; Mechanism analysis
2024年第2期
10.19761/j.1000-4637.2024.02.051.06
中国铁路总公司科技研究开发计划资助项目(P2018G004);长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT_15R29)。
李彦宵1,于本田1,*,张占旭2,吴明星1,谢 超1
1.兰州交通大学 土木工程学院,甘肃 兰州 730070;2.甘肃路桥第四公路工程有限责任公司, 甘肃 兰州 730030

李彦宵1,于本田1,*,张占旭2,吴明星1,谢 超1

李彦宵,于本田,张占旭,等.河砂粒径与纤维类型对ECC力学性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2024(2):51-55,60.

LI Y X,YU B T,ZHANG Z X,et al.Influence of river sand particle size and fiber type on mechanical properties of ECC[J].China Concrete and Cement Products,2024(2):51-55,60.

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摘   要:研究了河砂粒径(0~0.30、0~0.60、0~1.18、0~2.36 mm)与纤维类型(PVA、PE、PP、BF纤维)对工程水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,并进行了SEM分析。结果表明:随着河砂粒径的增大,试件的28 d极限拉应变、峰值应力和抗折强度基本均降低,多缝开裂特征逐渐减弱;4种纤维中,PVA纤维对ECC单轴拉伸性能和抗折性能的提高效果最好;PVA纤维与各粒级的河砂均具有良好的匹配性,在基体中分散较均匀。 Abstract: The influence of river sand particle size (0~0.30, 0~0.60, 0~1.18, 0~2.36 mm) and fiber types (PVA, PE, PP, BF fibers) on the mechanical properties of engineered cementitious composites (ECC) was studied, and SEM analysis was conducted. The results show that with the increase of river sand particle size, the 28 d ultimate tensile strain, peak stress, and flexural strength of the specimens are basically reduced, and the multi crack cracking characteristics gradually weaken. Among the four types of fibers, PVA fiber has the best effect on improving the uniaxial tensile and flexural properties of ECC. PVA fibers have good compatibility with various particle size of river sand and are evenly dispersed in the matrix.
英文名 : Influence of river sand particle size and fiber type on mechanical properties of ECC
刊期 : 2024年第2期
关键词 : 工程水泥基复合材料;河砂粒径;纤维类型;力学性能;微观结构;机理分析
Key words : Engineered cementitious composites (ECC); River sand particle size; Fiber type; Mechanical property; Microstructure; Mechanism analysis
刊期 : 2024年第2期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2024.02.051.06
文章编号 :
基金项目 : 中国铁路总公司科技研究开发计划资助项目(P2018G004);长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT_15R29)。
作者 : 李彦宵1,于本田1,*,张占旭2,吴明星1,谢 超1
单位 : 1.兰州交通大学 土木工程学院,甘肃 兰州 730070;2.甘肃路桥第四公路工程有限责任公司, 甘肃 兰州 730030

李彦宵1,于本田1,*,张占旭2,吴明星1,谢 超1

李彦宵,于本田,张占旭,等.河砂粒径与纤维类型对ECC力学性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2024(2):51-55,60.

LI Y X,YU B T,ZHANG Z X,et al.Influence of river sand particle size and fiber type on mechanical properties of ECC[J].China Concrete and Cement Products,2024(2):51-55,60.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:研究了河砂粒径(0~0.30、0~0.60、0~1.18、0~2.36 mm)与纤维类型(PVA、PE、PP、BF纤维)对工程水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,并进行了SEM分析。结果表明:随着河砂粒径的增大,试件的28 d极限拉应变、峰值应力和抗折强度基本均降低,多缝开裂特征逐渐减弱;4种纤维中,PVA纤维对ECC单轴拉伸性能和抗折性能的提高效果最好;PVA纤维与各粒级的河砂均具有良好的匹配性,在基体中分散较均匀。

Abstract: The influence of river sand particle size (0~0.30, 0~0.60, 0~1.18, 0~2.36 mm) and fiber types (PVA, PE, PP, BF fibers) on the mechanical properties of engineered cementitious composites (ECC) was studied, and SEM analysis was conducted. The results show that with the increase of river sand particle size, the 28 d ultimate tensile strain, peak stress, and flexural strength of the specimens are basically reduced, and the multi crack cracking characteristics gradually weaken. Among the four types of fibers, PVA fiber has the best effect on improving the uniaxial tensile and flexural properties of ECC. PVA fibers have good compatibility with various particle size of river sand and are evenly dispersed in the matrix.

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(1)随着河砂粒径的增大,试件的多缝开裂特征逐渐减弱,7 d、28 d极限拉应变和峰值应力基本均呈减小趋势。其中,河砂粒径为0~2.36 mm试件的28 d极限拉伸应变小于3%,故当采用河砂制备ECC时,建议河砂粒径不超过1.18 mm。
(2)不同纤维类型试件的7 d、28 d极限拉应变大小顺序均为:E-PVA>E-PE≈E-PP>E-BF,4种纤维类型试件中,仅E-PVA试件的28 d极限拉应变大于3%。对于7 d、28 d峰值应力,E-PVA试件的最大,E-PP试件的最小,E-PE、E-BF试件介于二者之间。
(3)随着河砂粒径的增大,试件的7 d、28 d抗折强度均呈减小趋势。另外,PVA纤维对ECC抗折性能的增强效果比PE、PP、BF纤维的好。
(4)SEM分析结果表明,PVA纤维与不同粒径河砂的匹配性均较好,在ECC基体中分散较均匀。PE、PP纤维在ECC基体中均存在不同程度的团聚现象。BF纤维虽然分散较均匀,但其与基体间的黏结性相对较差,共同受力效果不明显,导致所制备的ECC试件基本不具备多缝开裂和应变硬化特征。

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