超高韧性水泥基复合材料多缝开裂特性及其自生愈合

刘红彪¹，张强¹，郭畅¹，张鹏²

1. 交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室2. 青岛理工大学土木工程学院

摘 要：应变硬化水泥基复合材料（Strain hardening cement-based composites,SHCC）是超高性能水泥基材料的一种。通过三点弯曲加载试验,分别对普通砂浆和SHCC试件诱导开裂,对两种材料的开裂特性及其裂缝分布规律进行了研究。结果表明,SHCC材料试件与普通水泥砂浆试件相比具有更高的承载力和应变能力,初始开裂荷载约为普通砂浆试件的2.5倍。SHCC材料中的PVA纤维的桥接作用有效延迟了裂缝的产生与扩展,将普通砂浆试件中数量少而大的裂缝转化为多而细的微小裂缝,呈现多缝开裂特性,产生的裂缝宽度符合正态分布规律,且90%的微小裂缝小于30μm。这些微小裂缝在潮湿环境中产生一定程度的自生愈合,在水中的愈合程度和速度均高于在潮湿空气中。

关键词：应变硬化水泥基复合材料(SHCC);多缝开裂;裂缝宽度;裂缝分布;自愈合;