新型高强抗裂纤维对混凝土冻融性能的提升及机理文献综述
2020-06-06 11:04:16
文 献 综 述 1.引言现代土木工程建筑中,以水泥、水、骨料、矿物掺合料和外加剂为主要组成材料的混凝土由于具有原料来源广、制备工艺简单、成型方便和价格低廉等优点得到了广泛的应用[1]。
但混凝土自重大、体积不稳定、抗拉强度低、抗渗性和韧性差等缺点也限制了它的快速发展,也极大地影响混凝土在实际工程中的应用。
混凝土结构除了要承受足够的荷载外,还要不断遭受自然条件作用下诸如表层磨损、孔隙中盐结晶引起的开裂以及暴露在冰冻或火灾等极端温度环境下的各种劣化因子的侵蚀作用,导致混凝土结构耐久性严重下降[2]。
混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性,从而维持混凝土结构安全和正常使用的能力称为耐久性[3]。
工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites , ECC)又称高延性纤维增强水泥基复合材料[4-6],是由美国密歇根大学Li教授于1992年提出的,它是经系统设计在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性的一种纤维增强水泥基复合材料,并成为近20 年发展起来的一种新型纤维增强水泥基复合材料。
目前,美国和日本已有很多ECC应用的成功工程案例。
ECC具有几百倍于混凝土的拉应变能力和良好的应变硬化性能,同时,在极端环境条件下ECC又具有更好的耐久性和耐疲劳性能。
在实际工程应用[7-10]中,ECC可作为抗震结构构件,从而减少人员和经济损失;ECC可提高钢筋混凝土结构耐久性,如在北方寒冷地区可降低因冻融循环作用造成的结构劣化;ECC可作为保护层提高混凝土耐久性,如日本一公司维修广岛的Mitaka大坝;ECC可作为桥面连接板、桥梁伸缩缝等。
同时,ECC的加工工艺灵活多变,可工厂预制,可现场浇筑,可挤压成型,可自密实,亦可喷射,因此可以满足各种工程的不同需求。
将ECC应用于无论是水工、港工、海工、道路、桥梁还是工业与民用建筑工程中,其优异的性能可以使得这些结构变得更安全、更耐久、更可靠。
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