海水珊瑚砂ECC的力学性能与裂纹宽度控制

作     者：王振波 郝如升 李鹏飞 韩宇栋 孙鹏 WANG Zhenbo;HAO Rusheng;LI Pengfei;HAN Yudong;SUN Peng

作者机构：中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中冶建筑研究总院有限公司北京100088 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2023年第40卷第4期

页      面：2261-2272页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金(51808545) 中央高校基本科研业务费专项资金(2022 YQLJ05) 

主　　题：高延性水泥基材料 珊瑚砂 细度模数 最大粒径 裂纹宽度 

摘      要：为解决珊瑚混凝土的脆性与耐久性问题,采用岛礁地域性原材料制备了海水珊瑚砂高延性水泥基材料(Seawater coral sand engineered cementitious composites,SCECC)。试验研究了不同骨料种类、最大粒径和细度模数对ECC抗压、抗拉力学性能和裂缝控制能力的影响。结果表明:随珊瑚砂细度模数减小,SCECC抗压强度先增后降,最大粒径2.36 mm的特细砂SCECC达到最高(63.3 MPa);降低珊瑚砂最大粒径,SCECC拉伸性能参数不同程度地提升。最大粒径0.60 mm的SCECC拉伸性能最优,其初裂强度、抗拉强度和极限拉应变分别为2.29 MPa、4.11 MPa和5.15%,临近破坏时的平均裂纹宽度可控制在81μm。相比于淡水石英砂ECC,SCECC抗压强度高且早期强度发展快(7天抗压强度可达28天的73%~78%)。两种ECC的骨料破坏和聚乙烯醇(PVA)纤维失效模式不同,SCECC拉伸强度、弹性模量及峰值应变附近的裂纹控制能力略低,但延性明显更优。