热门问题
时间线
聊天
视角

工程用水泥基複合材料

来自维基百科,自由的百科全书

Remove ads

工程用水泥基複合材料ECC),也被稱作「可彎曲的混凝土」,是一種由特別篩選的短纖維(通常是合成纖維,即聚合物纖維)隨機分布於便於模板成型的砂漿製成的加強複合材料 。 與普通混凝土不同,ECC可以達到3-7%的應變值[1],相比而言,普通波特蘭水泥(或普通硅酸鹽水泥,即OPC)只有0.1%。因此ECC表現得更像可延展的金屬材料而不是的如玻璃一樣的脆性材料(普通混凝土就呈現脆性特徵), 故而擁有廣泛的應用範圍。

發展

不同於普通的纖維加強混凝土,工程用水泥基複合材料(ECC)是一種由微觀力學(微觀彈性力學系統)設計而得的材料[2] [3]。只有當水泥基材料是基於微觀力學和斷裂力學理論設計成型,從而具有高彈性延展性的特徵,才能稱之為ECC。 因此ECC不是一種固定的材料設計方法,而是在不同的研究、發展和應用階段都具有廣泛意義的主題。目前,ECC材料的種類正在逐步增加。ECC的設計方法儘管是單門別類,但是它的發展需要結合統一納米級、微觀級、宏觀級尺度的材料研究,同時讓這些在不同尺度上的材料系統有序地組合工作。

ECC看起來很像以普通硅酸鹽水泥為基底的混凝土,然而ECC可以在應變中產生大的變形(或是彎曲)[1] 。主導ECC的學科發展的研究機構有:密歇根大學休士頓大學代爾夫特理工大學東京大學布拉格捷克理工大學,和史丹佛大學。傳統的混凝土缺乏延展性,在高應變(彎曲變形)下很容易破壞,表現出脆性破壞的特徵,正是這個不足促成了ECC 的發展。

Remove ads

材料特性

ECC有許多獨特的特性,包括:受拉性能優於其它纖維加強複合材料,和普通混泥土一樣易於澆築成型,纖維用量很少 (約占總體積的2%),裂縫小,以及沒有各向異性的平面特徵。[4]這些特性很大程度上得益於纖維和水泥基底經過微觀力學「量體裁衣」式設計後的相互作用。特別是,這些纖維只允許出現許多特定寬度的微裂縫,而不是和普通混凝土一樣的少數幾條大裂縫,這就使得ECC能夠產生大變形而不會破碎性失效。

更多信息 極限拉應力 ( ...
Remove ads

與其它複合材料的比較

更多信息 任何類型,其體積率通常小於2%; 若使用鋼纖維直徑(df)在500 ...

注釋:FRC=纖維加強水泥 HPFRCC=高性能纖維加強水泥基複合材料

參考文獻

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Remove ads