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PE-ECC构件冻融循环后承载性能试验研究
1
作者 张志强 张康健 刘征 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第8期1-11,共11页
为研究冻融循环作用对聚乙烯纤维工程水泥基复合材料(PE-ECC)构件承载力的影响,通过室内冻融循环试验和冻后四点弯曲试验,研究冻融循环作用下PE-ECC梁的破坏演化特征,并通过刚度、延性指数、能量吸收能力(EAC)等性能指标分析其承载性能... 为研究冻融循环作用对聚乙烯纤维工程水泥基复合材料(PE-ECC)构件承载力的影响,通过室内冻融循环试验和冻后四点弯曲试验,研究冻融循环作用下PE-ECC梁的破坏演化特征,并通过刚度、延性指数、能量吸收能力(EAC)等性能指标分析其承载性能劣化规律。结果表明:(1)试验梁在破坏时保持较好的完整性,冻融作用使PE纤维与基体的协同效应减弱,随着冻融循环次数增加,主裂缝数量减少,裂缝密度降低,分布更加分散;(2)试验梁的荷载-跨中挠度曲线呈现明显的弹性、屈服和破坏段,加载过程可分为弹性阶段、受拉区局部开裂阶段和屈服破坏阶段;(3)提高PE纤维含量可使基体结构更为紧密,降低冻融作用后的EAC损失并提升承载能力;(4)冻融循环后,PE-ECC试验梁跨中截面应变分布仍符合平截面假定,提出PE-ECC梁在弯曲荷载作用下各阶段承载力计算方法。研究成果可为PE-ECC梁的承载力设计和在寒区工程中的应用提供依据。 展开更多
关键词 pe-ecc 冻融循环 承载性能 破坏特征 受弯构件
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采用PE-ECC的钢混组合梁负弯矩区受力性能试验
2
作者 许莉 花鹏 +2 位作者 张晓毅 杨明清 侯思远 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期210-217,共8页
通过对实桥进行缩尺设计,对两根钢-混组合梁构件进行负弯矩作用下的抗弯受力性能试验,分析试验梁桥面板的承载力、裂缝、梁截面的应变和钢筋应变,以探究组合梁构件的受力和破坏规律.试验结果表明,在负弯矩作用下,采用工程水泥基复合材料... 通过对实桥进行缩尺设计,对两根钢-混组合梁构件进行负弯矩作用下的抗弯受力性能试验,分析试验梁桥面板的承载力、裂缝、梁截面的应变和钢筋应变,以探究组合梁构件的受力和破坏规律.试验结果表明,在负弯矩作用下,采用工程水泥基复合材料(ECC)的钢-混组合梁比普通钢-混组合梁的极限承载力略高.在纵向配筋相同的条件下,采用ECC的钢-混组合梁桥面板中含有的聚乙烯(PE)纤维能够发挥受拉作用,提高组合梁受拉区的极限应力水平,其抗弯承载力得到提高.采用PE-ECC作为桥面板材料,在负弯矩的作用下,不仅能有效控制裂缝的产生,还能延缓裂缝宽度的发展,提高桥面板整体的耐久性和安全性,强化其抗裂能力. 展开更多
关键词 pe-ecc 钢-混组合梁 负弯矩 模型试验
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钢箱梁桥面铺装用PE-ECC材料的制备与性能研究
3
作者 张永圣 张林 +3 位作者 赵明亮 郭保林 亓林霆 姜瑞双 《水泥》 2025年第9期78-81,共4页
为解决钢箱梁桥面铺装中水泥基材料的脆性大、抗拉强度低、易开裂等问题,本研究采用聚乙烯(PE)纤维制备了桥面铺装用ECC,并掺加硅灰提高PE纤维的分散性,试验研究了ECC的工作性和力学性能。结果表明:PE纤维在基体中分布均匀,28 d抗压强... 为解决钢箱梁桥面铺装中水泥基材料的脆性大、抗拉强度低、易开裂等问题,本研究采用聚乙烯(PE)纤维制备了桥面铺装用ECC,并掺加硅灰提高PE纤维的分散性,试验研究了ECC的工作性和力学性能。结果表明:PE纤维在基体中分布均匀,28 d抗压强度、抗拉强度和抗弯强度分别为72.2 MPa、4.15 MPa和14.9 MPa,薄板极限挠度达57.57 mm并伴随多缝开裂行为,PE-ECC表现出良好的延性,各项性能满足桥面铺装材料的设计要求。 展开更多
关键词 ECC PE纤维 力学性能 桥面铺装
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复合盐冻融循环后PE-ECC拉伸性能及劣化机理研究
4
作者 郑怡 陈中书 +1 位作者 张晋 张耀庭 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第10期32-39,共8页
为研究聚乙烯纤维水泥基复合材料(PE-ECC)复合盐冻后的拉伸性能,设置了纯水和复合盐侵蚀(5%Na2SO4+3.5%NaCl)两种冻融环境,分别进行了0,50,100,150,200次冻融循环后的轴向拉伸试验。试验结果表明:两种冻融环境下试件的损伤程度均随着冻... 为研究聚乙烯纤维水泥基复合材料(PE-ECC)复合盐冻后的拉伸性能,设置了纯水和复合盐侵蚀(5%Na2SO4+3.5%NaCl)两种冻融环境,分别进行了0,50,100,150,200次冻融循环后的轴向拉伸试验。试验结果表明:两种冻融环境下试件的损伤程度均随着冻融次数的增加而增大;相同冻融次数下,复合盐冻条件下试件表面剥蚀程度更严重,变形性能更低,但极限应变均能保持在2%以上。在此基础上,通过XRD、SEM、EDS能谱分析、核磁共振等技术研究复合盐冻后PE-ECC拉伸性能劣化的微观机理。结果表明,复合盐侵蚀产生的膨胀性水化产物如水镁石、石膏、钙矾石等大量堆积,使孔隙和微裂缝开展,与孔中水结冰共同作用,加剧了内部结构的损伤。 展开更多
关键词 复合盐冻 聚乙烯纤维水泥基复合材料(pe-ecc) 拉伸性能 微观机理
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冻融循环后PE-ECC梁受弯性能试验研究 被引量：6
5
作者 韩风霞 刘继颜 +2 位作者 韩霞 刘鹏举 贺成林 《混凝土与水泥制品》 2021年第6期60-64,共5页
通过四点弯曲试验,研究了冻融循环0次、50次、100次、150次、200次后聚乙烯纤维超高韧性水泥基复合材料(PE-ECC)梁的受弯性能。结果表明:PE-ECC梁的质量损失、极限荷载、跨中最大挠度均随着冻融循环次数的增加而降低,但降低程度不显著,... 通过四点弯曲试验,研究了冻融循环0次、50次、100次、150次、200次后聚乙烯纤维超高韧性水泥基复合材料(PE-ECC)梁的受弯性能。结果表明:PE-ECC梁的质量损失、极限荷载、跨中最大挠度均随着冻融循环次数的增加而降低,但降低程度不显著,说明冻融循环后PE-ECC梁的受弯性能退化不明显。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 冻融循环 受弯性能 pe-ecc梁
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PE-ECC梁抗冻融性能试验研究与有限元分析
6
作者 韩风霞 郭鑫 刘清 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期221-230,共10页
为研究聚乙烯超高韧性水泥基复合材料梁的抗冻融性能,参照西北地区冬季近10年1月份平均最低温度,对15根PE-ECC梁进行了冻融试验。对冻融后的PE-ECC梁的受弯性能进行了分析;采用基于热传导理论的有限元程序USDFLD对PE-ECC梁进行了冻融循... 为研究聚乙烯超高韧性水泥基复合材料梁的抗冻融性能,参照西北地区冬季近10年1月份平均最低温度,对15根PE-ECC梁进行了冻融试验。对冻融后的PE-ECC梁的受弯性能进行了分析;采用基于热传导理论的有限元程序USDFLD对PE-ECC梁进行了冻融循环与荷载耦合作用下的分析,同时与PE-ECC梁的冻融试验结果进行了对比与分析。结果表明,冻融200次后的PE-ECC梁的质量损失率为1.12%,相对动弹性模量高达93.4%,且冻融100次后的PE-ECC梁的极限弯矩约是PVA-ECC梁的1.19倍,是同等级抗压强度普通混凝土梁的1.62倍;ABAQUS子程序USDFLD可以较准确地计算PE-ECC梁在冻融循环作用下的破坏应力、承载力等,得到的PE-ECC梁抗冻融性能与试验结果吻合较好。采用USDFLD程序模拟PE-ECC梁的抗冻融循环性能具有可行性,可为研究荷载作用下的ECC构件的抗冻融循环性能提供一定的参考。 展开更多
关键词 特种建筑材料 pe-ecc梁 抗冻融性能 USDFLD程序 承载力
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矿物掺合料及龄期对PE-ECC拉伸性能影响的试验研究 被引量：5
7
作者 宁俊 刘清 +4 位作者 韩风霞 贺成林 杨旭 谢世光 薛升宇 《混凝土》 CAS 北大核心 2020年第4期84-88,共5页
为研究超高韧性水泥基复合材料(ECC)的拉伸性能,采用乌鲁木齐地区常用原材料制备PE-ECC试件,对8组PE-ECC试件进行单轴拉伸试验,以探讨龄期(7、28、60 d)、粉煤灰和矿粉掺量(30%、40%、50%、60%)对PE-ECC拉伸性能的影响。结果表明:采用P... 为研究超高韧性水泥基复合材料(ECC)的拉伸性能,采用乌鲁木齐地区常用原材料制备PE-ECC试件,对8组PE-ECC试件进行单轴拉伸试验,以探讨龄期(7、28、60 d)、粉煤灰和矿粉掺量(30%、40%、50%、60%)对PE-ECC拉伸性能的影响。结果表明:采用PE纤维,配合乌鲁木齐当地矿物掺合料,可以制备出拥有较好拉伸性能,且满足工程需要的具有应变硬化特征的ECC材料;随着矿物掺合料掺量的增加,PE-ECC试件的拉伸性能没有明显的变化趋势;随着龄期的增加,单掺粉煤灰和单掺矿粉试件的抗拉强度都呈现上升的趋势。 展开更多
关键词 pe-ecc 粉煤灰 矿粉 龄期 单轴拉伸性能
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PE-ECC断裂性能试验研究 被引量：2
8
作者 郭鑫 任建伟 《工程建设》 2022年第11期8-12,共5页
为了研究纤维掺量对超高韧性水泥基复合材料(ECC)断裂性能的影响以及沙漠砂用于制备ECC的可行性,本文利用新疆本地原材料以及聚乙烯纤维(PE)制作了PE-ECC单边切口梁,通过三点弯曲试验与电测法测得了ECC的起裂韧度,通过分析荷载-裂缝开... 为了研究纤维掺量对超高韧性水泥基复合材料(ECC)断裂性能的影响以及沙漠砂用于制备ECC的可行性,本文利用新疆本地原材料以及聚乙烯纤维(PE)制作了PE-ECC单边切口梁,通过三点弯曲试验与电测法测得了ECC的起裂韧度,通过分析荷载-裂缝开口位移曲线计算出失稳韧度,通过分析荷载-裂缝开口位移曲线计算出断裂能。研究表明:1)当沙漠砂取代率为40%时,PE-ECC具有应变硬化性能与多缝开裂特征;2)PE-ECC的失稳韧度约为起裂韧度的4倍左右,断裂能的变化范围为6.13×10^(3)~9.16×10^(3) N/m;3)当沙漠砂取代率为40%时,纤维掺量为1.5%PE-ECC的断裂性能表现最优,采用沙漠砂替代部分天然砂进行ECC的制备ECC是可行的。 展开更多
关键词 pe-ecc 单边切口梁 起裂韧度 失稳韧度 断裂能
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CFRP约束高强PE-ECC短柱受压力学性能研究 被引量：1
9
作者 郑松彬 《建材与装饰》 2018年第6期163-165,共3页
工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)具有应变硬化和多裂缝开展性能,能明显改善混凝土结构的抗裂性能和变形能力。通过控制纤维掺量变化、CFRP约束层数变化、倒角率变化,对14组不同工况的高强高延性PE纤维混凝土的抗压性能进行试验研究,得... 工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)具有应变硬化和多裂缝开展性能,能明显改善混凝土结构的抗裂性能和变形能力。通过控制纤维掺量变化、CFRP约束层数变化、倒角率变化,对14组不同工况的高强高延性PE纤维混凝土的抗压性能进行试验研究,得出以下结论:(1)相同纤维掺量、倒角率的ECC短柱,随着CFRP层数的增加,抗压强度增大;(2)相同CFRP层数、倒角率的ECC短柱,随着纤维掺量的增加,抗压强度减小,减小幅度不大;(3)相同纤维掺量、CFRP层数,随着倒角率的增大,抗压强度增大;(4)未约束的高强PE-ECC短柱,弹性模量E=29.4GPa,泊松比ν=0.23,峰值应变约为0.35%;(5)通过对比,在纤维掺量2%,倒角率为1.0,2层CFRP约束下,出现应力基本稳定不变的状态下,应变稳定增加的平台,极限应变达到1.2%左右,延性最好。 展开更多
关键词 pe-ecc CFRP 抗压性能 延性
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冻融循环作用下超高延性纤维增强水泥基复合材料加固力学性能试验研究 被引量：10
10
作者 石松涛 徐飞 李琦 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第11期4745-4754,共10页
为研究冻融循环作用下聚乙烯纤维增强复合基体材料(polyethylene fiber-engineered cementitious composite,PE-ECC)与不同纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer/plastFRP)的力学性能及微观结构演化规律,对PE-ECC、PE-ECC-BFRP和P... 为研究冻融循环作用下聚乙烯纤维增强复合基体材料(polyethylene fiber-engineered cementitious composite,PE-ECC)与不同纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer/plastFRP)的力学性能及微观结构演化规律,对PE-ECC、PE-ECC-BFRP和PE-ECC-CFRP三种试件进行快速冻融试验。研究试件在不同冻融循环次数下的质量损失率、相对动弹性模量、三点抗弯试验及扫描电镜。试验结果表明:在冻循环150次PE-ECC和普通砂浆混凝土的质量损失率分别为1.67%和13.5%,PE纤维的阻裂作用可以很好约束水泥砂浆的剥落;在PE-ECC水泥纤维基体材料中添加CFRP网格布或BFRP网格布可以提高试件的强度和降低水泥纤维基体材料内部微裂缝的扩展,提高了水泥纤维基体材料的抗冻性能;PE-ECC-BFRP试件和PE-ECC-CFRP试件比PE-ECC试件的最大承载能力分别增大了22.5%、67.3%,最大挠度分别增大了28.2%、76.7%,在冻融循环作用下FRP网格布可以提高PE-ECC的抗弯能力和最大挠曲能力。 展开更多
关键词 pe-ecc FRP 力学性能 抗冻性能
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