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Preparation of Self-compacting Ultra-high Toughness Cementitious Composite
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作者 张秀芳 徐世烺 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2011年第4期754-761,共8页
A self-compacting ultra-high toughness cementitious composite (UHTCC) reinforced by discontinuous short polyvinyl alcohol (PVA) fibers, which exhibits self-compacting performance in the fresh state and strain-hard... A self-compacting ultra-high toughness cementitious composite (UHTCC) reinforced by discontinuous short polyvinyl alcohol (PVA) fibers, which exhibits self-compacting performance in the fresh state and strain-hardening and multiple cracking behavior in the hardened state, was developed through controlling flow properties of fresh mortar matrix at constant ingredients concentrations determined by micromechanical design and ensuring uniform fibers dispersion. The superplasticizer was utilized to adjust its flow properties in the fresh state. A series of flow tests, including deformability test, flow rate test, and self-placing test, were conducted to characterize and quantify the fluidity performance of fresh mortar matrix and self-compactability of fresh UHTCC. It is revealed that the utilization of superplasticizer is efficient in producing the fresh mortar matrix with desirable fluidity and the resulting self-compacting UHTCC. In addition, results of four point bending tests on the developed self-compacting UHTCC confirm the insensitivity of mechanical performance of self-compacting UHTCC to the presence of external vibrations as well as the flexural characteristics of deformation hardening and multiple cracking. 展开更多
关键词 SELF-COMPACTING ultra-high toughness cementitious composite (uhtcc flow property STRAIN-HARDENING multiple cracking
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海水干湿循环作用下UHTCC动态压缩性能试验研究
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作者 李庆华 陈奕琨 +2 位作者 何晓宇 姚福成 徐世烺 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期807-815,共9页
为研究应变率和海水干湿循环周期对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)动态压缩性能的影响,采用直径75 mm的分离式霍普金森压杆系统对0~120 d海水干湿循环作用后的UHTCC试件开展动态压缩试验.通过改进ZWT非线性黏弹性本构模型,提出了一种考... 为研究应变率和海水干湿循环周期对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)动态压缩性能的影响,采用直径75 mm的分离式霍普金森压杆系统对0~120 d海水干湿循环作用后的UHTCC试件开展动态压缩试验.通过改进ZWT非线性黏弹性本构模型,提出了一种考虑海水干湿循环作用的UHTCC试件的动态本构模型.结果表明,UHTCC试件的动态抗压强度增强因子随着干湿循环周期的增加逐渐减小.在同一冲击气压下,随着干湿循环周期的增加,UHTCC试件的峰值应力和耗能先增大后减小,并分别在60和90 d时达到峰值.在相同干湿循环周期下,UHTCC试件的峰值应力、动态抗压强度增强因子和耗能均随应变率的增大而增大,表现出明显的应变率效应.改进的动态本构模型能够较好地描述海水干湿循环作用下UHTCC试件的动态压缩应力-应变关系. 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 海水干湿循环 动态压缩力学性能 本构模型
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Theoretical analysis and experimental investigation on flexural performance of steel reinforced ultrahigh toughness cementitious composite (RUHTCC) beams 被引量:18
3
作者 XU ShiLang ZHANG XiuFang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2009年第4期1068-1089,共22页
UHTCC (ultrahigh toughness cementitious composite), which is a kind of ultrahigh toughness cemen- titious composites material, exhibits pseudo strain hardening feature when subjected to tension load, and has enormous ... UHTCC (ultrahigh toughness cementitious composite), which is a kind of ultrahigh toughness cemen- titious composites material, exhibits pseudo strain hardening feature when subjected to tension load, and has enormous ductility and prominent crack dispersal ability. Accordingly, UHTCC can improve mechanical behavior of ordinary concrete structure especially its durability, and has been regarded as historical breakthrough to traditional cementitious materials. In this paper, the study focuses on flexure behavior of steel reinforced beam made of UHTCC. Based on the plane section assumption, along with two equilibrium equations of force and moment, the formulae to calculate the flexural load capability for the reinforced ultrahigh toughness cementitious composite (RUHTCC) beam were developed under the assumption that the compression stress- strain relationship in the UHTCC material is a bilinear model. Following this, the simplified formulae were further evolved by effective rectangle stress distribution approach in order to facilitate design of practical engineering. Two effective parameters introduced in effective rectangle approach were determined. The mathematical expressions to evaluate limited rein- forcement ratio, flexural stiffness as well as ductility index were proposed, too. Last, two series of dif- ferent reinforcement ratios of the RUHTCC beams were tested in four-point flexure loading. For com- parison purposes, ordinary RC (reinforced concrete) beams also were prepared. Both moment curva- ture curves and load mid-span displacement curves were recorded and compared with the theoretical calculations. A good agreement between them was found, which validates the proposed theoretical formulae. For ductility index, a slightly big difference between the experimental values and the calcu- lated ones exists. The experimental results show that, compared to control RC beams, the RUHTCC beam can improve both flexural capacity and ductility index, and the degree of improvement will de- crease with the increase in the reinforcement ratio. Particularly, the results also reveal that lager crack width in control beams can be greatly reduced by formation of tightly-spaced fine cracks in UHTCC, which offers more durable structures. 展开更多
关键词 ultrahigh toughness cementitious composites (uhtcc) Ruhtcc beam FLEXURAL capacity crack width DUCTILITY index reinforcement ratio
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Theoretical analysis on bending behavior of functionally graded composite beam crack-controlled by ultrahigh toughness cementitious composites 被引量:18
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作者 XU ShiLang LI QingHua 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2009年第2期363-378,共16页
Ultrahigh toughness cementitious composites (UHTCC) obviously show strain hardening property under tensile or bending loading. The failure pattern of the UHTCC components exhibits multiple fine cracks under uniaxial t... Ultrahigh toughness cementitious composites (UHTCC) obviously show strain hardening property under tensile or bending loading. The failure pattern of the UHTCC components exhibits multiple fine cracks under uniaxial tensile loading with prominent tensile strain capacity in excess of 3%, with merely 60 μm average crack width even corresponding to the ultimate tensile strain state. The approach adopted is based on the concept of functionally-graded concrete, where part of the concrete, which surrounds the main longitudinal reinforcement in a RC (reinforced concrete) member, is strategically replaced with UHTCC with excellent crack-controlling ability. Investigations on bending behavior of functionally-graded composite beam crack controlled by UHTCC has been carried out, including theo- retical analysis, experimental research on long composite beams without web reinforcement, validation and comparison between experimental and theoretical results, and analysis on crack control. In addition to improving bearing capacity, the results indicate that functionally-graded composite beams using UHTCC has been found to be very effective in preventing corrosion-induced damage compared with RC beams. Therefore, durability and service life of the structure could be enhanced. This paper discusses the development of internal force and crack propagation during loading process, and presents analysis of the internal force in different stages, moment-curvature relationship from loading to damage and calculation of mid-span deflection and ductility index. In the end, the theoretical formulae have been validated by experimental results. 展开更多
关键词 uhtcc (ultrahigh toughness cementitious composites) crack control functionally GRADED BENDING behavior theoretical analysis
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A dynamic constitutive model of ultra high toughness cementitious composites 被引量:2
5
作者 Shi-lang XU Ping WU +3 位作者 Fei ZHOU Xiao JIANG Bo-kun CHEN Qing-hua LI 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第12期939-960,共22页
In this study,an explicit dynamic constitutive model was established for ultra high toughness cementitious composites(UHTCCs).The model,based on the Holmquist–Johnson–Cook(HJC)model,includes tensile and compressive ... In this study,an explicit dynamic constitutive model was established for ultra high toughness cementitious composites(UHTCCs).The model,based on the Holmquist–Johnson–Cook(HJC)model,includes tensile and compressive damage evolution,hydrostatic pressure,strain rate,and the Lode angle effect.The proposed model was embedded in LS-DYNA software and then comprehensive tests were carried on a hexahedral brick element formulation under uniaxial,biaxial,and triaxial stress states to verify its rationality through comparisons with results determined by the HJC and Karagozian&Case(K&C)models.Finally,the proposed model was used to simulate the damage caused to UHTCC targets subjected to blast by embedded explosive and projectile penetration,and predictions were compared with corresponding experimental results.The results of the numerical simulations showed that our proposed model was more accurate than the HJC model in predicting the size of the crater,penetration depth,and the distribution of cracks inside the target following the blast or high-speed impact loading. 展开更多
关键词 Holmquist–Johnson–Cook(HJC)model Ultra high toughness cementitious composite(uhtcc) Constitutive model Explosion test Projectile penetration Numerical simulation
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无腹筋RUHTCC梁抗剪性能试验研究 被引量:4
6
作者 侯利军 陈达 +1 位作者 徐世烺 张秀芳 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期133-139,共7页
为了探究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的抗剪性能,以配筋率和剪跨比为参数,对跨中荷载作用下的6根钢筋增强UHTCC(RUHTCC)梁和4根钢筋混凝土(RC)对比梁进行了受弯试验.对比研究了RUHTCC梁的抗剪性能,包括裂缝扩展形态、荷载-挠度曲线... 为了探究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的抗剪性能,以配筋率和剪跨比为参数,对跨中荷载作用下的6根钢筋增强UHTCC(RUHTCC)梁和4根钢筋混凝土(RC)对比梁进行了受弯试验.对比研究了RUHTCC梁的抗剪性能,包括裂缝扩展形态、荷载-挠度曲线、剪切开裂荷载、极限剪切能力以及剪切强度等.试验结果表明,随着配筋率的增大和剪跨比的减小,RUHTCC梁的破坏模式由弯剪破坏转变为剪压破坏,极限剪切承载能力逐渐增大.RUHTCC梁的极限剪切能力约为RC梁的2倍,平均抗剪强度约为UHTCC抗拉强度的0.86倍;RUHTCC梁表现出稳态的多条细密斜裂缝扩展模式,在正常使用极限状态下,其最大裂缝宽度低于0.1 mm.基于RUHTCC梁良好的裂缝控制能力以及较高的富余剪切承载能力,不需设置最小配箍率. 展开更多
关键词 抗剪性能试验 RC梁 正常使用极限状态 无腹筋 水泥基复合材料 钢筋混凝土 剪切强度 剪切能力
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UHTCC新型梁柱节点抗震性能试验研究 被引量:12
7
作者 苏骏 徐世烺 毕辉 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第2期59-63,共5页
为研究超高韧性水泥基材料新型梁柱节点的抗震性能,进行了6榀缩尺比例为1/2的框架中节点的低周反复载荷试验,对不同轴压比和体积配箍率下梁柱节点的受力特点、裂缝开展形式、滞回特性进行了研究。结果表明,超高韧性水泥基材料能明显改... 为研究超高韧性水泥基材料新型梁柱节点的抗震性能,进行了6榀缩尺比例为1/2的框架中节点的低周反复载荷试验,对不同轴压比和体积配箍率下梁柱节点的受力特点、裂缝开展形式、滞回特性进行了研究。结果表明,超高韧性水泥基材料能明显改善节点核心区的抗裂性能和剪切延性,具有更好的耗能能力,可部分或全部替代节点处箍筋的抗剪作用,具有良好的经济效益。 展开更多
关键词 超高韧性 水泥基材料 梁柱节点 抗震性能 试验研究
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UHTCC三点弯曲梁裂纹扩展的数值模拟研究 被引量:3
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作者 孙佳伟 傅少君 +2 位作者 叶建乔 高山 易勇生 《水利水电技术》 北大核心 2019年第5期136-142,共7页
为了探究超高韧性水泥基复合材料(简称UHTCC)断裂性能,选取三点弯曲梁作为研究对象,应用ABAQUS软件中的扩展有限元方法(XFEM)分析模块,模拟分析了加载条件下三点弯曲梁的裂纹扩展过程和规律,并进行了UHTCC力学参数敏感性分析。根据数值... 为了探究超高韧性水泥基复合材料(简称UHTCC)断裂性能,选取三点弯曲梁作为研究对象,应用ABAQUS软件中的扩展有限元方法(XFEM)分析模块,模拟分析了加载条件下三点弯曲梁的裂纹扩展过程和规律,并进行了UHTCC力学参数敏感性分析。根据数值模拟结果,分析了三点弯曲梁的起裂荷载、失稳最大荷载、起裂韧度、临界等效裂缝长度、失稳断裂韧度等指标。结果表明,数值模拟结果与物理试验结果总体一致,UHTCC比普通混凝土具有很好的抗开裂能力和延性;在弹性模量、抗拉强度、断裂能参数原值的基础上,分别提高30%和降低30%。分析了3个力学参数对三点弯曲梁的起裂荷载、失稳最大荷载及其对应的裂缝张开位移影响程度。参数敏感性分析结果表明,弹性模量愈小,抗拉强度愈大,材料断裂失稳延性愈明显,而断裂能对断裂失稳延展性影响不明显。研究成果为UHTCC的材料设计、推广应用以及相应的结构分析等具有参考价值。 展开更多
关键词 uhtcc 三点弯曲梁 扩展有限元法 断裂韧度 参数敏感性
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钢丝网-喷射UHTCC薄板抗弯性能试验研究 被引量:2
9
作者 穆富江 王激扬 +1 位作者 李伟平 徐世烺 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期338-343,共6页
喷射超高韧性水泥基复合材料(喷射UHTCC)具有显著的应变硬化和多缝开裂特性,但其抗拉和抗弯强度不高,因此工程中常常考虑与钢丝网组合使用。本文对喷射UHTCC、钢丝网喷射UHTCC和钢丝网复合砂浆的薄板试件分别进行了四点弯曲试验。其中,... 喷射超高韧性水泥基复合材料(喷射UHTCC)具有显著的应变硬化和多缝开裂特性,但其抗拉和抗弯强度不高,因此工程中常常考虑与钢丝网组合使用。本文对喷射UHTCC、钢丝网喷射UHTCC和钢丝网复合砂浆的薄板试件分别进行了四点弯曲试验。其中,选取的钢丝网复合砂浆薄板直接拉伸的失稳破坏强度与喷射UHTCC薄板接近。试验表明,钢丝网喷射UHTCC薄板的抗弯强度和极限弯曲挠度分别比喷射UHTCC薄板提高了69.8%和59.0%,也比钢丝网复合砂浆薄板提高了3.9倍和73.3%。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 钢丝网喷射uhtcc 钢丝网复合砂浆 四点弯曲试验 抗弯性能
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UHTCC与混凝土粘结抗折性能试验研究 被引量:2
10
作者 王冰 张秀芳 徐世烺 《水电能源科学》 北大核心 2010年第12期74-76,共3页
试验研究了超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与混凝土间的粘结抗折性能,分析了6种粗糙度的粘结面、4种强度等级的混凝土及5种界面处理剂影响因素。试验结果表明,粘结抗折强度随界面粗糙度、混凝土强度的增加而增大,使用粉煤灰硅灰改性水... 试验研究了超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与混凝土间的粘结抗折性能,分析了6种粗糙度的粘结面、4种强度等级的混凝土及5种界面处理剂影响因素。试验结果表明,粘结抗折强度随界面粗糙度、混凝土强度的增加而增大,使用粉煤灰硅灰改性水泥净浆和丁苯净浆处理剂能显著提高UHTCC材料与混凝土间的粘结抗折强度。 展开更多
关键词 粘结抗折强度 超高韧性水泥基复合材料 界面粗糙度 混凝土强度 界面处理剂
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型钢-UHTCC组合梁静载力学性能试验研究 被引量:3
11
作者 孙超杰 李庆华 吕君锋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期62-66,79,共6页
为促进超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)在组合结构中的应用,开展了型钢-UHTCC组合梁静载力学性能试验研究。同时与型钢-混凝土组合梁试件的荷载-挠度关系、抗弯承载力、裂缝开展、破坏形态以及型钢与两种水泥基材料的变形协调性进行了对... 为促进超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)在组合结构中的应用,开展了型钢-UHTCC组合梁静载力学性能试验研究。同时与型钢-混凝土组合梁试件的荷载-挠度关系、抗弯承载力、裂缝开展、破坏形态以及型钢与两种水泥基材料的变形协调性进行了对比分析。研究结果表明:在UHTCC与混凝土轴心抗压强度基本一致的情况下,UHTCC与混凝土两种材料之间的变形能力差异导致两种组合梁的静载力学性能存在明显差异。与型钢-混凝土组合梁相比,型钢-UHTCC组合梁的跨中最大挠度是其2.26倍,整体性更佳;相同荷载条件下的裂缝宽度仅为其50%左右;抗弯承载力提高了6.4%;跨中截面应变更加符合平截面假定;UHTCC能够与钢材变形协调、共同工作。 展开更多
关键词 组合梁 超高韧性水泥基复合材料 型钢 力学性能 裂缝开展 变形协调
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UHTCC与RPC界面剪切断裂试验研究
12
作者 郭康安 李庆华 徐世烺 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第10期38-42,51,共6页
为探究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与活性粉末混凝土(RPC)的界面黏结性能,采用双边缺口单边压缩试验方法,结合数字图像相关分析,测得了UHTCC/RPC复合试件界面的剪切断裂韧度。结果表明,双边缺口压缩试验是测定复合试件界面剪切断裂... 为探究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与活性粉末混凝土(RPC)的界面黏结性能,采用双边缺口单边压缩试验方法,结合数字图像相关分析,测得了UHTCC/RPC复合试件界面的剪切断裂韧度。结果表明,双边缺口压缩试验是测定复合试件界面剪切断裂韧度的可行方法;复合试件界面剪切断裂有着很长的裂缝稳态扩展过程,与混凝土试件相比具有更为明显的延性;复合试件界面黏结良好,剪切失稳断裂韧度达到了整体浇筑的C60高强混凝土的1.37倍,具有优良的抵抗界面剪切断裂的性能。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料(uhtcc) 活性粉末混凝土(RPC) 界面 剪切 断裂韧度 数字图像相关(DIC)
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弯拉荷载作用下UHTCC抗碳化性能研究
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作者 高楠 李金路 +3 位作者 孙仁娟 高杰 卢青 田长进 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2806-2811,共6页
为探究超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Tough-ness Cementitious Composites,简称UHTCC)受弯拉荷载作用下的抗碳化性能,通过快速碳化试验研究了UHTCC试件在不同碳化龄期下、不同水灰比条件(0.26、0.30)下、不同荷载率(30%和60%)下... 为探究超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Tough-ness Cementitious Composites,简称UHTCC)受弯拉荷载作用下的抗碳化性能,通过快速碳化试验研究了UHTCC试件在不同碳化龄期下、不同水灰比条件(0.26、0.30)下、不同荷载率(30%和60%)下及不同弯矩位置的抗碳化性能。试验结果表明,随着碳化龄期的增长试件碳化深度逐渐增大;水灰比越大UHTCC的抗碳化性能越弱,水灰比为0.26、0.30的试件在30%荷载率下碳化28 d的深度分别为3.95 mm、7.43 mm。弯拉荷载加速了UHTCC试件的碳化进程,碳化深度随着荷载率的增大而增大,当荷载率由0增加至30%时的碳化深度增值小于荷载率由30%增加至60%时的碳化深度增值。碳化对受弯构件各弯矩位置产生不同的影响,碳化深度随着弯矩的增大呈对数形式不断增大。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 碳化 弯拉荷载 耦合作用
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采用超高韧性水泥基复合材料提高钢筋混凝土梁弯曲抗裂性能研究(II):试验研究 被引量:31
14
作者 张秀芳 徐世烺 侯利军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期53-66,共14页
基于微观力学建立的第一起裂应力准则和裂缝稳态开裂准则研发的超高韧性水泥基复合材料(英文缩写为UHTCC)在较小纤维掺量下(通常2%体积)拉应力应变曲线表现出明显的伪应变硬化特征,极限拉伸应变可高达3%~5%,极限荷载时平均裂... 基于微观力学建立的第一起裂应力准则和裂缝稳态开裂准则研发的超高韧性水泥基复合材料(英文缩写为UHTCC)在较小纤维掺量下(通常2%体积)拉应力应变曲线表现出明显的伪应变硬化特征,极限拉伸应变可高达3%~5%,极限荷载时平均裂缝宽度仅为60-80μm,实现了宏观有害裂缝向微细无害裂缝的转变,是一种具有高耐久性的新材料。使用UHTCC材料替换钢筋混凝土梁受拉区的部分混凝土,进行三组不同配筋率的UHTCC材料增强钢筋混凝土复合梁的弯曲试验,观察加载开始至破坏整个过程中承载力、变形、与钢筋变形的协调性以及裂缝开展情况的变化,并与普通钢筋混凝土梁做了对比。结果表明,同一配筋率下,在钢筋混凝土梁受拉区使用UHTCC替换部分混凝土较普通钢筋混凝土梁不仅承载力有所提高,而且能够有效地控制裂缝宽度,正常使用阶段裂缝宽度不超过0.1mm,极大提高了结构的耐久性。使用根据梁理论推导的受弯加载各阶段内力变形的解析公式计算了试验粱的弯矩-曲率以及荷载-变形曲线,与试验结果吻合很好。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基材料(uhtcc) 钢筋混凝土梁 弯曲性能 控裂 耐久性
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超高韧性水泥基复合材料与既有混凝土黏结性能 被引量:33
15
作者 王楠 徐世烺 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期317-323,共7页
通过共256块超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与既有混凝土黏结而成的立方体试件的劈拉和剪切试验,研究了既有混凝土黏结面粗糙度、抗压强度、黏结面干湿状态以及UHTCC浇筑方位等因素对该2种材料黏结劈拉强度、黏结剪切强度的影响.研究表... 通过共256块超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与既有混凝土黏结而成的立方体试件的劈拉和剪切试验,研究了既有混凝土黏结面粗糙度、抗压强度、黏结面干湿状态以及UHTCC浇筑方位等因素对该2种材料黏结劈拉强度、黏结剪切强度的影响.研究表明:在相同浇筑条件下,各种因素对UHTCC与既有混凝土黏结劈拉强度和黏结剪切强度的影响趋势基本一致;黏结强度(黏结劈拉强度、黏结剪切强度)随既有混凝土黏结面粗糙度以及抗压强度的增大而升高;黏结面为湿饱和状态的黏结试件黏结强度高于黏结面为干燥状态的黏结试件;水平向黏结面浇筑试件的黏结强度高于竖直向黏结面浇筑试件. 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 既有混凝土 黏结强度 劈拉试验 剪切试验
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超高韧性水泥基复合材料增强普通混凝土复合梁弯曲性能的理论分析 被引量:6
16
作者 张秀芳 徐世烺 李贺东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期51-62,共12页
假定不考虑普通混凝土起裂后粘聚软化对承载力的贡献,理论研究了超高韧性水泥基复合材料UHTCC增强普通混凝土复合梁的弯曲性能。使用三组UHTCC/混凝土复合梁四点弯曲试验数据验证了理论公式,并对UHTCC增强层厚度、混凝土抗压强度以及UH... 假定不考虑普通混凝土起裂后粘聚软化对承载力的贡献,理论研究了超高韧性水泥基复合材料UHTCC增强普通混凝土复合梁的弯曲性能。使用三组UHTCC/混凝土复合梁四点弯曲试验数据验证了理论公式,并对UHTCC增强层厚度、混凝土抗压强度以及UHTCC的拉应力应变控制参数对复合梁弯曲承载力和最小UHTCC层厚度的影响进行了分析。结果表明,最小UHTCC层厚度与梁高的比值不随梁高的增加而变化,在复合梁几何尺寸及UHTCC性能保持不变的情况下,随着混凝土抗压强度的增加,UHTCC层的最小厚度增加,且发生受压破坏的复合梁的极限承载力亦增加;在复合梁几何尺寸及混凝土强度相同条件下,UHTCC材料开裂后的刚度和强度对UHTCC层最小厚度影响比较显著,应变能力对承载力-梁底拉应变曲线没有影响,复合梁的承载力随着开裂强度和极限强度的增加而增大。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料(uhtcc) 混凝土 复合梁 弯曲性能 uhtcc层最小厚度
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采用超高韧性水泥基复合材料提高钢筋混凝土梁弯曲抗裂性能研究(I):基本理论 被引量:22
17
作者 张秀芳 徐世烺 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期48-54,共7页
随机分布短纤维增强的超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)是近年来基于微观力学发展的一种高性能水泥基材料。通过纤维的桥联与应力传递作用,拉应力应变曲线体现了伪应变硬化特征,实现了多重微细裂纹的稳态开裂,具有非常显著的非线性变形、... 随机分布短纤维增强的超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)是近年来基于微观力学发展的一种高性能水泥基材料。通过纤维的桥联与应力传递作用,拉应力应变曲线体现了伪应变硬化特征,实现了多重微细裂纹的稳态开裂,具有非常显著的非线性变形、优良的韧性和高的裂缝抵制能力,使传统水泥基材料的脆性破坏模式转变为韧性破坏模式。为了控制裂缝的宽度,提高恶劣环境下钢筋混凝土结构的耐久性,获得高的UHTCC性能/成本比,使用UHTCC替代钢筋混凝土梁受拉区的部分混凝土,分析UHTCC增强RC适筋梁的受弯性能,推导计算整个受力过程不同阶段梁的承载能力、M-φ关系以及衡量梁延性指数的解析计算公式。最后通过与试验结果的比较,验证公式的合理性。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 限制裂缝宽度 uhtcc增强钢筋混凝土梁 受弯性能
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钢筋增强延性水泥基复合材料梁弯曲承载力计算的实用设计方法 被引量:5
18
作者 张秀芳 蔡振兴 徐世烺 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1103-1115,共13页
针对钢筋增强超高韧性水泥基复合材料RUHTCC受弯构件,开展了其正截面承载力计算实用设计方法的研究工作.依据等效矩形方法,假定UHTCC单轴受压模型为非线性模型,理论预测了RUHTCC构件的弯曲承载力,并与试验结果和按UHTCC双线性单轴受压... 针对钢筋增强超高韧性水泥基复合材料RUHTCC受弯构件,开展了其正截面承载力计算实用设计方法的研究工作.依据等效矩形方法,假定UHTCC单轴受压模型为非线性模型,理论预测了RUHTCC构件的弯曲承载力,并与试验结果和按UHTCC双线性单轴受压模型的计算结果进行对比.结果发现,两种受压模型的理论预测值相差微乎其微,且均与试验吻合较好,证实了在弯曲设计中采用非线性受压模型的合理性.引入受压区高度增大系数η,分析了UHTCC和纵筋抗弯贡献的变化规律,给出了考虑UHTCC抗弯贡献的纵筋配筋率上限建议值. 展开更多
关键词 超高韧性水泥基材料(uhtcc) 受压模型 正截面承载力 uhtcc抗弯贡献
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PVA纤维水泥基材料力学性能试验研究 被引量:6
19
作者 李悦 朱金才 +1 位作者 吴玉生 于鹏超 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期553-560,共8页
为了制备超高韧性的水泥基复合材料(ultra high toughness cementitious composites,UHTCC),通过抗压、抗折以及直接拉伸试验,结合扫描电镜(SEM)测试,探讨粉煤灰掺量、石英砂掺量对UHTCC力学性能的影响;通过粉煤灰-石英砂复配,研究超高... 为了制备超高韧性的水泥基复合材料(ultra high toughness cementitious composites,UHTCC),通过抗压、抗折以及直接拉伸试验,结合扫描电镜(SEM)测试,探讨粉煤灰掺量、石英砂掺量对UHTCC力学性能的影响;通过粉煤灰-石英砂复配,研究超高韧性水泥基材料的最优粉煤灰-石英砂掺量配比.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,抗压、抗折强度降低,拉伸变形增大,但是当粉煤灰质量/水泥质量(m(FA)/m(C))大于2.7后,拉伸变形提高缓慢;当石英砂质量/胶凝材料的质量(m(S)/m(B))为0.36时,拉伸变形性能最好;本文确定的最优粉煤灰-石英砂体系掺量为:m(FA)/m(C)-m(S)/m(B)=1.2-0.48,m(FA)/m(C)-m(S)/m(B)=2.2-0.36. 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料(uhtcc) 粉煤灰 石英砂 力学性能
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聚合物对超高韧性水泥基复合材料性能的影响 被引量:15
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作者 李悦 朱金才 吴玉生 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期26-32,共7页
采用苯丙乳液和环氧乳液对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)进行改性,研究二者对UHTCC力学性能、黏结强度、收缩率的影响.结果表明:对比未改性UHTCC,苯丙乳液和环氧乳液改性的UHTCC抗压强度和抗折强度均降低,但黏结强度提高,收缩率减小;... 采用苯丙乳液和环氧乳液对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)进行改性,研究二者对UHTCC力学性能、黏结强度、收缩率的影响.结果表明:对比未改性UHTCC,苯丙乳液和环氧乳液改性的UHTCC抗压强度和抗折强度均降低,但黏结强度提高,收缩率减小;苯丙乳液改性UHTCC的极限应力和早期初裂应力降低,但90d的初裂应力提高,极限应变保持不变,初裂应变增大;环氧乳液改性UHTCC的极限应力、初裂应力提高,初裂应变增大,但极限应变减小,拉伸应变硬化现象不显著. 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 苯丙乳液 环氧乳液 力学性能 黏结强度 收缩
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