PVA-ECC推广.ppt

PVA-ECC及其工程实例介绍
概念:PVA-ECC(PVA Engineered posite)是一种具有应变硬化特性和优良开裂性能的高韧性纤维增强水泥基复合材料。
意义:PVA-ECC 的特点是具有超高韧性,其拉应变值大于3%,且裂缝宽度在60微米左右。微观结构的优化处理使PVA-ECC 的纤维体积含量低于2%~3%。在增强结构的安全性、耐久性及可持续性方面,PVA-ECC 具有很大的优势。。
PVA-ECC的概念及意义
目录
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PVA-ECC组成及物理力学性能
PVA-ECC的国内外发展状况
PVA-ECC的优点
PVA-ECC的工程实例介绍
5
总结
1,PVA-ECC组成及物理力学性能
PVA-ECC
的组成
组成材料包括纤维、水泥、砂、水、矿物掺合料和增稠剂,,纤维体积掺量不大于2%,其构件剖面见图1
1,PVA-ECC组成及物理力学性能
PVA-ECC
的多缝开裂
试验研究表明,ECC材料单轴受拉时的初裂荷载与素混凝土基本相当,但极限拉应变接近普通混凝土或传统FRC的500倍,表现出极大的韧性性质。ECC超高的拉应变能力对应于试件上的多条细密裂缝。
1,PVA-ECC组成及物理力学性能
PVA-ECC
的应变硬化
在从开裂至峰值荷载整个过程中,拉应力一应变曲线呈现明显的应变硬化特征,具体见右图。
2. PVA-ECC的国内外发展状况
ECC理论研究始于1992年,最早试图用聚乙烯纤维(PolyemyIene,简称PE)来解决水泥基复合材料的增强、增韧问题。1997年Li和kanda等开始将聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,简称PVA),制成了PVA纤维增强水泥基复合材料。PVA纤维的主要性能见表l
研究进步很快,张君和公成旭采用了高性能试验机验证了PVA-ECC在单轴拉伸荷载下的应力应变特性、裂缝形态及配合比关系;青岛理工大学田砾等的研究表明随着加载速率的降低,材料表现出更好的应变硬化性能,微裂缝条数增多等等。
自密实
自密实指混凝土具有很强的抗离析能力,且不需要夯实和振捣。ECC的主要特性是水泥浆一骨料比很高且骨料的粒径很小(主要由石英砂组成),因而具有很好的自密实性。下图是ACE-的流变性能测试。在没有阻碍条件下的流动性和流动速度。的填充能力,如下图,的扩展度为600mm。
3. PVA-ECC的优点
3. PVA-ECC的优点
耐火性
高温下高强混凝土常常发生爆裂。这主要是因为高强混凝土的内部结构比较致密,孔隙率较小,连通孔的数量更少,当其遭受快速升温时,致密的硬化水泥浆体阻止了水蒸气的及时逸出,致使混凝土内部孔洞里产生相当大的蒸汽压力;当蒸汽压力超过混凝土的抗拉强度时,就导致混凝土瞬间裂成大小不一的碎块。ECC具有很好的耐火性,主要原因是PVA纤维会在高温下溶解,从而形成水蒸气的迁移通道,构件中蒸汽压得到释放,避免水泥基体的分解和破坏。
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3. PVA-ECC的优点
自愈合
人们很早就知道有的混凝土具有裂缝自愈合的能力,一些服役年限很长的混凝土暴露在外部环境下,其裂缝会缩小甚至消失。一般认为,混凝土自愈合的内因是其内部还有部分未发生水化作用的水泥基体,外因则与其暴露的外界环境条件有关,包括干湿的循环,温度条件,水的渗透和混凝土中氯化物的含量等;另外,裂缝的宽度不能大于150,最好是50。美国Michgan的En-Hua 构件的耐久性研究中发现其较强的自愈合能力。在变化环境下的耐久性。