基于UDEM-ACE方法的ECC配合比优化设计

高韧性水泥基复合材料(ECC)相对于普通混凝土材料具有较高的极限拉伸应变能力,可以有效解决混凝土基础设施的开裂、渗漏水问题。ECC的力学性能严重依赖于原材料性能,而各地原材料性能均有差异;同时,ECC性能的优异性可通过调节其配合比进行控制。采用基于均匀试验设计方法(UDEM)与非参数回归分析(NPRA)中的交互式条件期望算法(ACE)相结合的配合比设计方法进行ECC配合比设计,获得云南昆明地区的ECC优化配合比。通过轴心抗拉试验和薄板四点弯曲试验进行ECC优化配合比试验验证,同时采用扫描电子显微镜随机检测纤维的分散情况。结果表明,基于UDEM-ACE方法得到的ECC优化配合比试块具有较高的极限拉伸应变能力和能量吸收能力,且纤维分布均匀。UDEM-ACE配合比设计方法具有良好的可行性和可靠性,能够为其他地区的ECC配合比优化设计以及其他水泥基体材料的配合比设计提供理论及实践指导意义。