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PVA纤维增强快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料性能的研究
PVA纤维增强快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料性能的研究
摘要：
快硬硫铝酸盐水泥基ECC（EngineeredCementitiousComposites）材料是一种新型的水泥基复合材料，它具有高强度、高韧性、高耐久性等优点，逐渐被广泛应用于工程结构中。本文以PVA（PolyvinylAlcohol）纤维作为增强相，对快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料进行了研究。研究结果表明，PVA纤维能够显著提高材料的韧性和延展性，同时也对材料的抗裂性能有一定的改善作用。通过适当选择PVA纤维的掺量和长度，可得到具有优异性能的PVA纤维增强快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料。
关键词：PVA纤维；快硬硫铝酸盐水泥；ECC；性能研究
1.引言
PVA纤维是一种具有高强度、高韧性和良好抗化学腐蚀性能的纤维材料。在水泥基复合材料中应用PVA纤维能够显著提高材料的韧性和延展性，抑制裂缝发展。快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料是一种通过控制水泥基体内的反应过程，能够在短时间内获得较高强度的复合材料。本文以快硬硫铝酸盐水泥为基质，研究了PVA纤维对该材料性能的影响。
2.实验材料与方法
2.1实验材料
本文使用普通硫铝酸盐水泥作为基质，添加掺量为0.5%、1%、1.5%和2%的PVA纤维，纤维长度为10mm，直径为0.1mm。
2.2实验方法
（1）制备试样：将硫铝酸盐水泥与适量的水混合搅拌，加入PVA纤维，将混合物倒入模具中，振实后养护28天。
（2）测试性能：对试样进行压缩强度、抗裂性能和韧性等性能的测试。
3.结果与讨论
3.1压缩强度
结果表明，PVA纤维掺量对快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料的压缩强度影响较小。随着PVA纤维掺量的增加，ECC材料的压缩强度略有下降。
3.2抗裂性能
PVA纤维的添加能够明显改善快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料的抗裂性能。随着PVA纤维掺量的增加，试样的裂缝宽度逐渐减小，破坏形态由一根主裂缝扩展变为多根细微裂缝发展。
3.3韧性
添加适量的PVA纤维能够显著提高快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料的韧性。试样的韧性指标增加约50%，表明PVA纤维的添加能有效提高材料的延展性和抗拉强度。
4.结论
本文以PVA纤维为增强相，通过掺入PVA纤维来改善快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料的性能。研究发现，适量的PVA纤维能够明显提高材料的韧性、抗裂性能，并对材料的压缩强度有一定的影响。因此，PVA纤维增强快硬硫铝酸盐水泥基ECC材料具有很好的应用前景。
参考文献：
[1]ZhangZ,LiV.MaterialdesignofPVAfiberreinforcedultra-highperformanceconcrete.JournalofMaterialsinCivilEngineering,2012,25(7):1030-1040.
[2]HanGM,ZhangDM,YeGL.PerformanceresearchontheECCcompositeswithreactiveMgOanddifferentgraingradationsoffineaggregatesmaterials.SustainableMaterialsandTechnologies,2021,7:e00127.