表 2.2 P.O 42.5 等级普通硅酸盐水泥力学性能指标参数
............................
第三章 掺硅灰 PVA-ECC 力学及抗渗性能试验研究 ................................ 37
3.1 轴心抗压试验 ................................. 37
3.1.1 试件及试验方法 ................................. 37
3.1.2 PVA-ECC 抗压性能试验结果及分析 ...................... 38
第四章 掺减缩剂 PVA-ECC 性能试验研究 ...................................... 53
4.1 低干缩 PVA-ECC 试验原理及配合比设计 ............................ 53
4.2 掺减缩剂 PVA-ECC 各项试验研究....................................... 54
第五章 低干缩 PVA-ECC(V-3)韧性评价及材料特征参数 ................................. 67
5.1 概述 .......................................... 67
5.2 PVA-ECC 弯曲韧性的建立 ............................... 68
第五章 低干缩 PVA-ECC(V-3)韧性评价及材料特征参数
5.1 概述
PVA-ECC 因具备高韧性、高延性等优异特点，可将其推广应用于实际工程中。目前对 PVA-ECC 韧性的评价采用最为广泛方法是通过单轴拉伸试验所得到的极限拉伸应变大小来衡量。采用单轴拉伸试验可以得到完整反映 PVA-ECC 应变硬化特征的应力-应变曲线，能通过曲线较为直接得到其极限拉伸应变指标，然而通过大量的试验得出，单轴拉伸试验的试验安排和操作要求是严格的，主要存在以下几方面不足之处：(1) 对试件形貌要求高，目前国际上通用单轴拉伸试件为哑铃型薄板试件，只有采用该形貌的试件所得到的拉伸性能才具有准确性，但是哑铃型薄板试件制作过程较繁琐，试件存在变截面，对于变截面的处理也变得尤为重要，应保证模具光滑且坡度缓慢，否则会导致应力集中现象，影响试验结果；(2) 试验过程中需要定制专用的万向铰夹紧装置，以保证试件完全居中，以此确保试件在试验过程中完全轴心受拉，不出现偏心受拉及弯矩作用影响试验结果的准确性。因此，PVA-ECC 的单轴拉伸试验要求较高且较为复杂，除了单轴拉伸试验外，还应采用其余试验方法来完整的表征 PVA-ECC 的韧性。
薄板四点弯曲试验不存在专用定制试验装置，同时试件为常见的长方体薄板状，制作简单。四点弯曲试验得到的荷载-挠度曲线也可反映出 PVA-ECC 的应变硬化特征，得到其弯曲韧性，同样能够很好的表征材料韧性高低。除了对拉伸韧性、弯曲韧性探究之外，剪切韧性同样作为十分重要的评价指标。在实际隧道工程中，活动断层的蠕滑和错动引起的直接剪切破坏，会导致隧道衬砌开裂甚至整个结构倒塌，严重危及隧道结构的安全[135]。所以对 PVA-ECC 进行剪切性能试验是十分有必要的，得到剪切荷载-变形曲线，以此分析得到 PVA-ECC 的剪切韧性。因此，基于上文中的试验研究优选得到具备性能优异的 V-3 版本配合比(ER-2.2)，有必要对其进行薄板四点弯曲试验及剪切试验，以此得到其弯曲韧性及剪切韧性。根据各试验研究结果，对 ER-2.2 组别 PVA-ECC 建立完整的韧性评价体系，对后续的实际工程应用有着十分重要的理论价值及研究意义。
表 2.3 粉煤灰(FA)和硅灰(SF)材料性能
................................
第六章 结论与展望
6.1 本文主要结论
1. 为解决两组基准配合比 PVA-ECC 抗渗性能、喷射性差的缺点，在两组基准配合比中按照不同质量比掺加硅灰(SF/C)得到 V-1 版本的 PVA-ECC 配合比，对其进行工作性能试验，试验研究结果表明，基于可泵送及可喷射新拌水泥基复合材料的工作性能要求，结合本研究中 PVA-ECC 的特征，得到一整套新拌 PVA-ECC可泵送及可喷射的试验室评价指标，即坍落度 SL 在 140~200mm 范围内；适当的粘聚性：坍落扩展度值 St 在 400~500mm 范围内，倒坍流空时间 t 在 4~10s 范围内；同时还得到坍落度与坍落扩展度比值 SL/St 约为 0.450。此外，还得到硅灰掺量的增加会对新拌 PVA-ECC 材料的流动性产生不利影响，粘聚性增大。适当的添加硅灰可以有效地改善本研究中高水灰比及高粉煤灰含量的 PVA-ECC 泵送性及喷射性能，终得到两组具有良好工作性能(可泵送及可喷射)的 PVA-ECC 配合比，即 E-1.2 与 E-2.2。
2. 对掺加不同质量比硅灰的两组基准 PVA-ECC 配合比(V-1 版本配合比)进行轴心抗压试验及单轴拉伸试验，试验研究结果表明，得到 PVA-ECC 的受压破坏状态，受压应力-应变曲线及抗压强度，随着硅灰掺量的增加，可明显观察受压应力-应变曲线下降段的降低趋势变快，受压韧性在一定程度上出现降低的趋势，但均大于 0.410%，表明受压韧性超过普通混凝土，抗压强度也呈增大的趋势，均超过 35MPa。基于单轴拉伸试验研究结果，通过分析拉伸应力-应变曲线的变化形态，得到在拉伸荷载作用下 PVA-ECC 的拉伸破坏过程，各组别 PVA-ECC 的极限拉伸强度随着硅灰掺量的增加而提高，但是其极限拉伸应变却呈现相反的趋势，逐渐减少。各组别 PVA-ECC 的极限拉伸强度均高于 3.4MPa，极限拉伸应变均大于 3%，具有良好的韧性，最低也可达到普通混凝土的 300 倍。得到具备一定拉伸强度且不失韧性的 PVA-ECC 配合比。
3. 对掺加不同质量比硅灰的两组基准 PVA-ECC 配合比(V-1 版本配合比)进行抗渗性能试验，试验研究结果表明，硅灰掺量增加可降低基体内孔隙率从而提高 PVA-ECC 的抗渗性能，最高提升约为 48%，抗渗等级均大于一般水泥基复合材料用于地下及水工工程中的抗渗等级规定 P8。此外，首次提出并采用箱型图等数据统计方法分析和比较各组别 PVA-ECC 的抗渗性能，优选得到 E-1.2 及 E-2.2组别 PVA-ECC 具有良好的抗渗性能。
参考文献（略）
