PVA-FRCCs切口拉伸试验研究：应力应变特性与影响因素

"PVA-FRCCs粘贴式薄板单轴直接拉伸试验研究 (2010年)" 本文是关于聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCCs)的一项实验研究，主要关注切口尺寸、水泥标号和粉煤灰掺量对其拉伸力学性能的影响。PVA-FRCCs是一种高性能复合材料，通过添加聚乙烯醇纤维来增强水泥基体的强度和韧性。实验采用了矩形薄板试件，这些试件的两端用环氧树脂粘贴碳纤维布或玻璃纤维布，并附加楔形钢板以防止应力集中造成的破坏。实验设备为MTS疲劳试验机，通过等速位移控制，获取了拉伸过程中的应力-应变曲线。 研究发现，切口尺寸对PVA-FRCCs的拉伸性能具有显著影响。当切口较小的时候，起裂荷载和峰值荷载的差异不明显，但随着切口增大，这两种荷载均会降低。尽管起裂荷载对应的应变变化不大，但峰值荷载对应的拉应变和材料的抗拉韧性(A值)却有所增加。这表明小切口可能促进多条裂缝的发展，而不改变裂缝的开裂形态，起始裂缝的位置与无切口试件相同，通常不在切口区域。然而，当切口长度较大时，裂缝的开裂形态会受到切口的显著影响，起始裂缝通常在切口附近出现。 此外，研究还探讨了水泥标号和粉煤灰掺量对PVA-FRCCs性能的影响。水泥标号决定了混凝土的早期强度和硬化速度，而粉煤灰作为掺合料可以改善混凝土的耐久性和工作性。通过调整这两种参数，可以优化PVA-FRCCs的综合性能，例如提高其拉伸强度和延展性。 关键词涉及的“聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料”是指通过加入聚乙烯醇纤维来提高传统水泥材料的性能，使其更适用于承受拉应力的结构。“粘贴式薄板单轴直接拉伸”是一种实验方法，用于模拟实际工况下材料承受拉力的状态。“MTS疲劳试验机”是一种专业设备，用于测试材料在重复荷载下的耐久性。“两边切口”是指在试件两端制造切口，以模拟实际应用中可能出现的损伤或应力集中情况。 这项研究揭示了PVA-FRCCs的力学特性与材料制备参数之间的关系，为理解和优化这种复合材料在工程实践中的应用提供了重要参考。通过调整切口尺寸、选择适当的水泥标号和粉煤灰掺量，可以定制出满足不同需求的高性能复合材料。