基于复合增强效应的水泥基复合材料收缩抗裂性能研究

Research on shrinkage and crack resistance of cementitious composites based on composite reinforcement effect

为缓解水泥基复合材料服役过程中易出现收缩、开裂等体积稳定性不足问题,文章基于纤维增韧和内养护补水的复合增强作用,采用非接触式自收缩仪和平板开裂法对不同高吸水性树脂(SAP)替代率(0.2%~0.4%)、玄武岩纤维(0.1%~0.3%)条件下的水泥基复合材料基本力学、收缩和抗裂性能进行分析。结果表明,SAP的掺入对降低早期收缩效果显著,但也将增加后期的力学性能损失,纤维对收缩的贡献仅为5.2%,但可显著增强力学性能;与基准组相比,具有复合增强效应的水泥基复合材料可最大程度将收缩率减少46.9%,抗压强度提升20.1%,抗折强度提高31.5%,SAP的减缩效果比玄武岩纤维高12.9%;SAP和纤维的掺入对减少裂缝面积、裂缝条数具有显著效果;0.25%纤维与0.2%SAP组合下,产生的相对抗裂指数为94.7%~98.7%,同时可将裂缝面积和条数降低92.7%、90%。研究结果对提高水泥基材料的抗裂性能具有重要参考价值。