探讨水泥基复合材料单轴受力特性讨论探讨水泥基复合材料单轴受力特性讨论 摘要：对 13 组共 273 个试件进行抗压试验，讨论超高韧性水泥基复合材料的抗压性能，测得材料的抗压强度、弹性模量、泊松比以及棱柱体单轴抗压应力-应变全曲线，并与相应基体的抗压性能进行对比分析。根据实测棱柱体抗压应力-应变全曲线，针对构件的正截面承载力计算和结构的非线性分析，分别提出相应的计算模型。讨论成果可为超高韧性水泥基复合材料在实际工程中的应用提供材性依据和理论模型。 关键词：超高韧性水泥基复合材料；抗压性能；应力-应变全曲线 1 引言 利用纤维来改善水泥基材料的脆性由来已久。超高韧性水泥基复合材料通过在水泥砂浆中添加体积分数不超过 2%的聚乙烯醇短纤维实现了材料的高延性化和高韧性化，在拉伸荷载、弯曲荷载和剪切荷载作用下均表现出卓越的力学性能。已有讨论成果证明，超高韧性水泥基复合材料在提高结构耐久性、安全性和可持续性方面具有很大的优势，具有未来混凝土必须解决的关键性能。例如它在拉伸荷载作用下的最大应变可以超 3%，极限荷载时的裂缝宽度可以控制在 100μm 以内；在完全倒转的循环荷载情况下表现出良好的抗震性；在剪切荷载作用下表现出高延性性能、高能量吸收能力以及大侧向位移下有稳定的滞后环及结构整体性等。 为了实现超高韧性水泥基复合材料在实际工程中的大规模应用，必须详细讨论它的各项力学性能指标。其中轴心抗压性能指标作为材料最基本、最重要的力学性能指标，是进行超高韧性水泥基复合材料结构和构件设计的关键参数。本文通过制作不同尺寸和不同形状的试件，详细讨论不同强度时超高韧性水泥基复合材料在单轴压应力作用下的力学性能，并与相应砂浆基体的单轴抗压力学性能进行了对比。试验得到了超高韧性水泥基复合材料的单轴抗压应力-应变全曲线，提出了与试验结果吻合的本构关系模型，为超高韧性水泥基复合材料的结构设计和非线性数值分析提供了材性依据和理论基础。 2 试验概况 试验共制作 13 组试件讨论超高韧性水泥基复合材料的抗压性能。每组试件制作 40mm×40mm×160mm 的砂浆基体试件和超高韧性水泥基复合材料试件各 9 个，其中 6 个用于测定棱柱体轴心抗压性能，剩余 3 个先测定抗折强度，然后采纳抗折强度试验折断后的一半试件进行抗压试验，测定受压面积为 40mm×40mm 的立方体抗压强度；同时制作 70.7mm 的立方体超高韧性水泥基复合材料试件 3 个，与40mm...
