PVA纖維水泥基復(fù)合材料的應(yīng)用
2021-04-03 閱讀人數(shù)：2205 已有4條評論
1、在高層抗震結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
2006年和2007年，日本東京和橫濱兩棟高層建筑中采用PVA 纖維水泥基復(fù)合材料連梁，標志著高性能纖維水泥基復(fù)合材料在全世界高層建筑中的應(yīng)用。這兩棟高層建筑分別是東京的27層的Glorio Roppongi 和橫濱的41層Nabeaure Tower.
2、在橋梁結(jié)構(gòu)中的
2004年在日本北海道修建的Mihara 大橋，是一座單索斜拉橋，橋長972m ，主橋跨度340m，位居世界第八。該橋在施工工程中采用約40mm厚的PVA纖維水泥基復(fù)合材料取代了鋼橋面板上的瀝青混凝土罩面層，可提高橋梁的承載能力和剛度，同時降低鋼橋上產(chǎn)生的應(yīng)力，改善橋梁的抗疲勞性能，施工過程中采用平板銷釘來保證PVA纖維水泥基復(fù)合材料與鋼橋面板之間的黏結(jié)性能。每天澆筑量大約30m3，整個橋梁總共澆筑量大約800m3
3、在結(jié)果修復(fù)中的應(yīng)用
2002年美國Michigan大學(xué)與美國Michigan州交通局合作，對Michigan州東南部的一座雙車道鋼梁橋的混凝土橋面進行了修復(fù)，該橋分別采用PVA纖維水泥基復(fù)合材料和混凝土材料進行修復(fù)，通過長期觀測，發(fā)現(xiàn)：修復(fù)兩天后，PVA纖維水泥基符合材料沒有出現(xiàn)可見裂縫，混凝土由于收縮等因素產(chǎn)生了約0.3mm的裂縫，并且在較短的時間內(nèi)擴展到2mm。在經(jīng)歷了四個月的冬季暴露環(huán)境后，實現(xiàn)觀測發(fā)現(xiàn)PVA纖維水泥基復(fù)合材料中產(chǎn)生了大量的寬度為0.05mm左右的微裂縫，混凝土則出現(xiàn)了劣化和表層剝落。30個月后實地觀測，發(fā)現(xiàn)PVA纖維水泥基復(fù)合材料的最大裂縫寬度仍在0.05mm左右，而混凝土卻出現(xiàn)了嚴重的劣化。實例表明PVA纖維水泥基復(fù)合材料是一種耐久性良好的結(jié)構(gòu)材料。
大連理工大學(xué)徐世烺科研團隊通過改進的直接拉伸實驗方法對PVA纖維水泥基復(fù)合材料（也稱為超高韌性水泥基復(fù)合材料，UHTCC）進行了實驗研究，結(jié)果表明：PVA纖維提及率Vf為2.0%時，該材料的極限拉伸應(yīng)變可穩(wěn)定保持在3.6%~4.5%，且具有良好的裂縫控制能力。另外，清華大學(xué)張君科研團隊通過改進傳統(tǒng)的水泥基體，配制了兩種高韌性低收縮PVA纖維水泥基復(fù)合材料，通過單軸拉伸實驗得出，當(dāng)PVA纖維體積率VF為1.7%時，兩種材料的極限拉伸應(yīng)變分別為1.493%和2.608%，抗拉強度在4.3~6.7Mpa。目前國際上所研究的水泥基復(fù)合材料極限抗拉強度普遍較低，最近日本名古屋大學(xué)采用高強PE纖維并添加減氣劑的方法，配制出的水泥基復(fù)合材料在14天時，極限拉伸強度可達到10Mpa，強度得到明顯提高。
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