[发明专利]一种高韧性水泥基复合材料的试验方法

说明书

一种高韧性水泥基复合材料及其制备方法，包括有水泥、粉煤灰、细砂、水、减水剂和增稠剂，以及PE纤维、钢纤维。制备方法包括有以下步骤：步骤1：PE纤维的干拌分散；步骤2：水泥基材料的干拌分散；步骤3：减水剂的添加；步骤4：增稠剂的添加；步骤5：钢纤维的添加；步骤6：高韧性水泥基复合材料的制成；步骤7：利用位移计夹具对高韧性水泥基复合材料进行拉伸试验；步骤8：利用试验夹具对高韧性水泥基复合材料进行轴心拉伸试验。本高韧性水泥基复合材料的抗压强度为45‑50Mpa之间，极限拉伸应变达到5%，拉伸开裂强度在4Mpa，极限拉伸强度在5Mpa，在哑铃型标准拉伸试件80mm被测段中裂缝的数量为30条左右，是一种高延性和高抗拉性能的建筑材料。

技术领域

本发明涉及建筑材料，尤其是一种高韧性水泥基复合材料的试验方法。

背景技术

自19世纪波兰特水泥诞生之后，混凝土性能以及应用有了飞跃式发展。至当今社会，混凝土已经成为最重要的建筑材料，在混凝土的广泛应用中就不得不提起钢筋与混凝土这一对“黄金搭档”，钢筋表现出良好的延性而混凝土则表现出良好的抗压能力，但在抗拉能力上却十分薄弱。在《建筑抗震设计规范》中指出钢筋的伸长率不应小于9%而对于混凝土属于脆性材料其应变一般在0.02%，这就意味着钢筋混凝土在受拉的工作环境中极易产生裂缝，带裂缝工作也是钢筋混凝土的常态，但是这种带裂缝对混凝土结构的耐久性有严重的不良影响。特别对于海港这种在海水侵蚀等恶劣环境下，混凝土的开裂更是致命的损伤除此之外在火灾中混凝土易发生爆裂，主要是因为水蒸气膨胀，失去了混凝土保护的钢筋容易受热软化，造成巨大灾难。混凝土本身抗拉能力低，它的破坏也不利于钢筋的机械锚固力和粘结力的发挥。

传统混凝土材料抗拉性能很低，往往是脆性破坏，一拉就断没有测量混凝土材料延性的必要，但是ECC高韧性水泥基复合材料的出现，使得水泥基复合材料的轴心拉伸试验变得十分重要，轴心拉伸实验相比较于抗弯或者抗折试验能更加直观的体现出ECC的抗拉能力以及延性。目前对于ECC直接拉伸实验所采用的试件有两种即板型试件和哑铃型试件，其抗拉性能测试段位于中央较窄处，又因为ECC试件会均匀开裂所以在测试段外也会发生开裂，所以在测试段应该加上位移计来测量位移应变。在混凝土轴心抗拉试验中，需要夹具来夹持试件。

但是，现有的夹具，自重较大，操作复杂，造价高，适用率低，因此需要设计新型的位移计夹具解决上述问题。

但是，现有的夹具，但是结构复杂、夹持不方便，因此需要设计新型的试验夹具解决受力过程容易出现受拉偏心距较大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高韧性水泥基复合材料的试验方法，高韧性水泥基复合材料具有高韧性、破坏时产生细密裂缝和耐久性良好的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高韧性水泥基复合材料，组分按质量比计为，水泥：粉煤灰：细砂：水：减水剂：增稠剂=1：0.8：1.15：0.5：（0.013-0.015）：（0-0.001），以所有组分混合均匀后的总体积为基数，PE纤维的掺量为9.7kg/m³，钢纤维的掺量为46.8-70.2kg/m³。

一种高韧性水泥基复合材料的制备方法，包括有以下步骤：步骤1：PE纤维的干拌分散；步骤2：水泥基材料的干拌分散；步骤3：减水剂的添加；步骤4：增稠剂的添加；步骤5：钢纤维的添加；步骤6：高韧性水泥基复合材料的制成；步骤7：利用位移计夹具对高韧性水泥基复合材料进行拉伸试验；步骤8：利用试验夹具对高韧性水泥基复合材料进行轴心拉伸试验。

本发明和现有技术相比，其优点在于：

（1-1）本高韧性水泥基复合材料的抗压强度为45-50Mpa之间，极限拉伸应变达到5%，拉伸开裂强度在4Mpa，极限拉伸强度在5Mpa，在哑铃型标准拉伸试件80mm被测段中裂缝的数量为30条左右，是一种高延性和高抗拉性能的建筑材料。