生态高延性水泥基复合材料的抗冻性能

针对寒冷地区桥面无缝连接板的受力性能,研究了生态高延性水泥基复合材料经受0~300次冻融循环后的抗压性能、弯曲性能、外观形貌、相对动弹性模量及质量损失率,并通过压汞试验分析冻融前后孔结构的变化趋势,采用电镜分析观察微观形貌.试验结果表明:经受冻融循环后,试块表面轻微脱落,质量损失率逐渐增加,而相对动弹性模量逐渐降低;随着冻融循环次数的增加,试块的抗压强度、弹性模量和弯曲强度逐渐下降,而泊松比基本无变化;冻融循环降低了纤维与基体的界面黏结性能,导致在弯曲荷载下更多纤维呈拔出状态,在0~200次冻融循环过程中,纤维的桥联作用得以充分发挥,跨中挠度增加,而在250~300次冻融循环时,纤维和基体的抗拉性能明显降低,跨中挠度减少.

氯盐溶液干湿循环条件下高延性水泥基复合材料微裂缝的自愈合特性与微观机理

为了揭示服役于海洋环境下带微裂缝的高延性水泥基复合材料(HDCC)结构构件经历干湿循环后的自愈合特性,研究了不同预加载水平下带微裂缝的HDCC在氯盐溶液干湿循环后的自愈合行为。通过超声无损检测、弯曲性能试验评价了不同水胶比、不同预加载水平下HDCC的自愈合程度,探明了自愈合行为对HDCC弯曲韧性的影响规律;此外,采用差示扫描量热分析、环境扫描电子显微镜-能谱,揭示了带微裂缝HDCC自愈合的微观机理。结果表明:微裂缝中的反应产物主要为云状C-S-H凝胶及CaCO3结晶,同时发现了氯离子的侵蚀产物F盐。低水胶比的HDCC试件在低预加载水平下所经历的干湿循环周期越长,其自愈合效果越好。在重复加载时,伪初裂点使试件的开裂过程保持在较高的载荷水平,使得8次干湿循环后预加载HDCC试件在挠度低于对照组的情况下韧性仍可达到甚至超过对照组。