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1、行業(yè)關(guān)注■III
Industry Focus ■ ■ 11
36 CHINA CONCRETE 2012.09 NO.39
36 CHINA CONCRETE 2012.09 NO.39
剛?cè)嵯酀?jì)韌性十足
超強(qiáng)韌性纖維混凝土異軍突起
本刊記者 魏潔
36 CHINA CONCRETE 2012.09 NO.39
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奇葩獨(dú)放
隨著丁程建設(shè)和科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的需要，混凝 土作為一種建筑材料，自問肚以來一直歷經(jīng)著不斷的發(fā) 展和
2、進(jìn)步。
19世紀(jì)中葉后，伴隨著鋼鐵的生產(chǎn)發(fā)展，鋼筋混凝上 作為新型復(fù)合建筑材料開始嶄露頭角。鋼筋可承受拉力， 混凝上可承受圧力，二者結(jié)合充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,初步克 服J"混凝土抗拉強(qiáng)度低、用途受限制的不足。20世紀(jì)30 年代，預(yù)應(yīng)力混凝土以其結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載 能力人大超過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而略勝一籌，它的出現(xiàn)大 大拓寬了混凝土的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域,使土木工程進(jìn) 入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土領(lǐng)導(dǎo)的歷史時(shí)期，并產(chǎn)住 了新的結(jié)構(gòu)設(shè)i：?計(jì)算理論和新的施工丁?藝技術(shù)，進(jìn)而使 上木建筑工程領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展完成了一次新的飛躍。
混凝土發(fā)展至今，大蛍的試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表 明，混凝土結(jié)構(gòu)開裂
3、幾乎是不可避免的。盡管鋼筋混凝 土和預(yù)應(yīng)力混凝上取得了長足的進(jìn)步，但是作為建筑材 料，混凝土在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)吋仍存在著一些固有的缺 點(diǎn)，如抗拉強(qiáng)度低(--般僅為抗壓強(qiáng)度的1/10左右)、甸 性差，并且隨著現(xiàn)代混凝土強(qiáng)度的提盛，這弱點(diǎn)愈加 突出。因此，實(shí)現(xiàn)混凝土的耐久性、提高其韌性、改善其 脆性又成為行業(yè)內(nèi)所關(guān)注的和必須解決的問題。長期以 來許多&家學(xué)者不斷探索著改善混凝土性能的各種方法 和途徑.主要是提高其抗拉性能、增強(qiáng)切性和延性。其 中，纖維增強(qiáng)混讎土是近年來研究和應(yīng)用最廣的重要途 徑之…。纖維是堆強(qiáng)、阻裂和增甸最常使用的材料，可有 效改善混凝上的物理性能和力學(xué)性能，自問世以來一苴 受
4、到國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者的審視。但普通的纖維混凝 七在荷載作用下仍然無法有效地控制裂縫寬度的開展， 即使是高性能纖維水泥基復(fù)介材料，如砂漿滲澆鋼纖維 混凝土和砂漿滲澆鋼纖維網(wǎng)混凝土等，其裂縫寬度也僅 能控制在幾百個(gè)“m量級內(nèi)。如果只是-味地增加纖維體 積摻凰，不僅纖維的選擇受到嚴(yán)格的限制，成本雅以控 制，而II需要特殊工藝才能加工成型，這些都極大地限 制了高性能纖維水泥基復(fù)合材料在實(shí)際匚程中的推廣應(yīng) 用，此外,--些研究人員也嘗試使用連續(xù)纖維制備可產(chǎn) -生多條裂縫的應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料，但仍存在著施 工操作困難等缺點(diǎn)，難以在工程中得到推廣應(yīng)用。
而超強(qiáng)切性纖維混凝k (Engineered
5、Cementitious Composites,簡稱“ECC” )仿佛纖維混凝土領(lǐng)域中的一 朵奇葩，以優(yōu)良的抗拉性能、抗彎性能、抗剪性能、抗 凍融性能、裂縫寬度可控等性能優(yōu)勢綻放出其獨(dú)特的 光彩，成為解決上述問題的右效辦法C
神奇的“可彎曲水泥”
超強(qiáng)韌性纖維混凝土是基于微觀物理力學(xué)原理優(yōu) 化設(shè)計(jì)的具有應(yīng)變硬化特性和多縫開裂恃征的一種新 型工程用水泥基復(fù)合材料，是20世紀(jì)90年代由美國密 歇根大學(xué)的Li Victor C首先提出來的設(shè)計(jì)理念。這種新 型的水泥基復(fù)合材料足以待殊的有機(jī)合成纖維為主要 材料之-，加上特殊的調(diào)配「?藝制成，具有比普通混凝
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