高延性地聚合混凝土复合衬砌轴压试验研究

提出一种新型“普通混凝土-聚乙烯泡沫板-高延性地聚合物”(CPE)复合衬砌结构,发挥了聚乙烯泡沫材料抗缓冲性好以及高延性地聚合物混凝土(EGC)多缝开裂、高延伸率等优点。通过42个CPE试件的轴心受压试验,研究了聚乙烯泡沫板厚度、EGC厚度和混凝土强度对其破坏形态、应力-应变全曲线、峰值应力和峰值应变等的影响。试验结果表明:复合衬砌结构的破坏由混凝土抗压强度不足引起,其峰值应力随混凝土强度提高逐渐提高,峰值应变基本不变;聚乙烯泡沫板显著提高复合衬砌的变形能力,随着厚度增加,其峰值应变增加,峰值应力基本不变;EGC能提高复合衬砌结构的变形能力,随着EGC厚度增加,其峰值应变增加,峰值应力先增后降。

高延性纤维增强偏高岭土-粉煤灰基地聚合物在不同环境下的自愈合性能

在1%、2%及3%不同程度预加单轴直接拉伸应变破坏下,研究了3天、7天及28天龄期的高延性聚乙烯醇(PVA)纤维增强偏高岭土-粉煤灰基地聚合物(PVA/MK-FA EGC)在空气中和干湿循环条件下的裂缝分布及自愈合性能。结果表明:PVA/MK-FA EGC结合了传统高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)及地聚合物二者的优点,表现出了明显的多缝开裂特性和应变硬化行为。2～5mm的裂缝间距、小于25μm的最大残余裂缝宽度给裂缝的自愈合提供了更加有利的条件。带缝试件在不同环境中自愈合后,裂缝数量大大下降,极限拉伸应变可达3.8%以上,大部分试件的极限拉应变及最终应力均能超过对比试件,空气中的养护环境更加有利于PVA/MK-FA EGC材料的自愈合。裂缝内颗粒表面覆盖有凝胶状的地聚合产物,可能增强了体系中的纤维/基体界面,使力学性能恢复。