利 用液化机 理研 究 了具有 应变强化 和多重裂纹破 坏特征 的超 强韧性 聚丙烯 纤维测凝土 的配合 比设计 使 得 水 泥基 复合 材料 的 工 作 度 和 力 学性 能在 施 工 现 场 大批 量 生 产条 件 下 与 实 验 室 内，卜规 模 生产 条 件 下保 持 接 近 。 通 过 不 同颗 粒级 配 的控 制 、混 合 次序 、时 间 间 隔 的 调 整 以及 不 同 类型 添加 剂 的使 用 ，给 出 了生 产 应 变 强 化 功 能 的 超 强韧 性 纤 维 混凝 土材 料 的 方 法 。 最后 研 究 了拉 伸 试件 多 重 裂 纹破 坏 后 的 自修 复现 象 。 关 键 词 ：超 强韧 性 ；液 化 ；工作 度 ；级 配 ；自修 复 Abstract：Accordingto theliquefaction mechanism，the design ofmix proportion of PP Ultra Ductile FRC with the charactersofstrain-hardeningand multiplecracksiscarriedout．，n1eworkabilityandmechanicalpropertyoftheconcrete produced massively atthe construction field can closetothesepropertiesofthesame kind of concrete produced in tIle small-scale production laboratory．By controlling the particlegraduation，mixing sequence，spaceoftime and addictive types，themanufacturemethod of self-consolidating ECC isputforward．In addition，afterbreakingthemultiple cracksof thetensilespecimen，itsself-repairingphenomenonisalsostudied． Keywords：ECC；Liquefaction；Workability；Gradation；Selfrepair 中 图分 类 号 ：TU528．58 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1000—4637(2013)09—51—03 0 前 言新 拌水 泥基 复合材料在流变和硬化状态下 的 工作度、流动性 、密实性和耐久度等对应力一应变关 系 等力 学性 能均 有重 要影 响 。需 要满 足不 同批 次 间 产 品性 能 的一致 性 ．运 输及 施 工 过 程 中不 发 生 离 析 等一 系列要求flj。纤维体积含量通常在 1％一20％之 间 ，并且 生产 工艺 和工 作度 受 到各组 分 的影 响 。 要 实 现 纤 维 的合 理 分 布 和纤 维 混 凝 土 良好 的 工作度 ，通 常有 以下 三种不同情况 ：①纤维体积含 量介 于 l％～2％时 ，可 使 用 常规 重 力 式 搅拌 机 ，且 材 料的抗拉强度和极 限应变能力变化不大。②纤维含 量达到 2％时 。可使用符合大规模生产要求的强制 式搅拌机。③对添加 20％以上大体积含量的砂浆渗 浇纤 维 混凝 土 而 言 ，加 工 工艺 有 非 常 特殊 的要 求 。 此 外 ．纤 维 混凝 土 的离析 、流动 性 、密 实 性 及表 面加 工 处 理均受 到 纤维 体积 率 的影响 。对纤 维体 积含 量 大 于 1％的超 强 韧 性纤 维 混凝 土 而 言 ，需 要有 良好 的力 学性 能和 工作 度 。 1 液化 机理 与 设计方 法 超 强 韧 性 纤 维 混 凝 土 是 工 程 水 泥基 复 合 材 料 基金项 目：国家 自然科学基金项 目(50978171)。 (ECC)的 另一 名 称 ，通 常 采 用 聚 乙烯 醇 纤 维 (PVA) 或聚乙烯 (PE)纤维嘲，通过高效减水剂及起稳定粘 结作用的粘度改 良剂优化组合 ．在添加表面经过特 殊处理的聚丙烯 (PP)纤维后 ，可得具有 良好宏观性 能 和微 观 界 面粘 结 特 征 的 聚丙 烯 超 强 韧 性 纤 维 混 凝土 。其 中，高效减水剂用来控制水泥颗粒间的凝 絮现 象 。而粘 度 改 良剂 通过 减 少 水泥 浆 的剪切 粘 度 使这些水泥颗粒达到稳定状态『3]。虽然粘度改 良剂 有助于 ECC流动性的提高且不使其产生离析现象 ， 但 在 搅 拌 过 程 中会 产 生 一 些 尺 寸 相 对 较 大 且 无 法 溢出的气孔(体积含量在 20％左右)。超强韧性聚丙 烯纤维混凝土 的工作度主要受到小尺寸颗粒 的影 响 。在适 当的水 灰 比下 ，处 于 搅 拌过 程 中 的混 合 物 能够发 生液 化 。液 化是 岩 土工程 中饱 和非 粘性 土受 单调反复扰动地震波作用时经常发生的现象。当土 颗粒间 的孑L隙压力增加时 ，抗剪强度会 降低 。此时 土的流动性能表现得象液体一样。本研究利用液化 机理 ，降低超强韧性纤维混凝土在搅拌过程中的稠 度 ，使水泥、硅砂等固体颗粒 和纤维都能均匀分布， 从而改善流动性并使其保持 良好稳定的微观结构 。 1．1 产 生 液化现 象 的理想 固体 颗粒级 配

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