1。3 高延性水泥基复合材料的拉伸性能

拉伸试验可以反映出高延性水泥基复合材料应变硬化效应，所以被广泛应用。图1。1显示的是在PVA体积掺量为2%时HDCC拉伸应力应变曲线和裂缝宽度发展图[14]。在单轴拉伸载荷应力状态下，在产生初始裂缝后，接着出现许多细小的裂纹，随着载荷增大，初始裂纹逐渐形成较大的裂纹，最终形成第一条裂缝，由于纤维间的桥接作用使试件的承载力下降后又恢复。随着载荷继续加大，裂缝不断增多，试件上不断出现均匀分布的细小裂纹，当裂纹达到饱和状态时，随着载荷增加，无法继续产生新的裂纹，此时，裂纹变宽，多个微小裂纹发展成一条较大的裂缝，裂缝持续发展，最终导致试样断裂[15,,16]。HDCC的这种多缝开裂的特性，在极限拉伸状态下有如此高的延展性，使其在工程应用当中具有较高的安全性。

图1。1  典型的HDCC拉伸应力应变曲线和裂缝宽度发展图

1。4 高延性水泥基复合材料的弯曲性能

除了拉伸试验以外，本试验还采用了四点弯曲试验来衡量材料抵抗变形的能力。与拉伸试验比较，四点弯曲试验装置更简单易操作，可控性较高；另外，从整体效果来看，由于薄板的面积较大，可以明显的看到多裂纹开裂现象。图1。2所示的是薄板的四点弯曲性能，当荷载值加载到弹性阶段时，薄板弯曲没有发生脆性断裂，而且出现多缝开裂的现象，因此，ECC被称为“可弯曲的混凝土”[17]。

HDCC具备良好的抗弯性能机理在于：首先，HDCC与普通混凝土相比具有显著的抵抗开裂能力[18,19]，在裂缝出现早期纤维能够充分发挥桥联作用，延缓裂缝的扩展速度并限制所产生的裂缝宽度。其次，试件弯曲过程中受拉部位出现多缝开裂的应变硬化特征，显著提高了构件的变形能力，有效延长了HDCC在承受弯曲荷载时的疲劳寿命[9]。文献综述

图1。2  薄板的四点弯曲性能

第2章  实验材料及样品制备

2。1  原材料

（1）水泥：试验选取的是由江南小野田水泥有限公司生产的PII 52。5硅酸盐水泥。表2。1中列出了水泥的主要化学成分的含量和相关参数。

表2。1  水泥的主要化学成分及相关参数

化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO S2O3

含量/wt(%) 20。3 5。61 3。25 64。0 1。09 2。49

化学成分 氯离子 碱含量 C3A 不溶物 烧失量 比表面积m2/kg

含量/wt(%) 0。02 0。5 6。6 0。35 2。31 341

（2）砂子：采用南京本地黄砂，砂子最大粒径分别为0。6mm和1。25mm。探究了不同粒径的砂子对材料性能的影响。

（3）粉煤灰：煤燃烧后捕获的细粉，呈球形。大量的粉煤灰不加处理会对人体和环境造成危害。添加粉煤灰作为混凝土的掺合料不仅可以将废料转化为有用的资源,，还能减少水化放热量，减少内部裂纹。此外，粉煤灰可以分散细小的水泥颗粒，使其最大均匀化的分布。