PVA纤维水泥基复合材料的应用
2021-04-03 阅读人数：1339 已有4条评论
1、在高层抗震结构中的应用
2006年和2007年，日本东京和横滨两栋高层建筑中采用PVA 纤维水泥基复合材料连梁，标志着高性能纤维水泥基复合材料在全世界高层建筑中的应用。这两栋高层建筑分别是东京的27层的Glorio Roppongi 和横滨的41层Nabeaure Tower.
2、在桥梁结构中的
2004年在日本北海道修建的Mihara 大桥，是一座单索斜拉桥，桥长972m ，主桥跨度340m，位居世界第八。该桥在施工工程中采用约40mm厚的PVA纤维水泥基复合材料取代了钢桥面板上的沥青混凝土罩面层，可提高桥梁的承载能力和刚度，同时降低钢桥上产生的应力，改善桥梁的抗疲劳性能，施工过程中采用平板销钉来保证PVA纤维水泥基复合材料与钢桥面板之间的黏结性能。每天浇筑量大约30m³，整个桥梁总共浇筑量大约800m³
3、在结果修复中的应用
2002年美国Michigan大学与美国Michigan州交通局合作，对Michigan州东南部的一座双车道钢梁桥的混凝土桥面进行了修复，该桥分别采用PVA纤维水泥基复合材料和混凝土材料进行修复，通过长期观测，发现：修复两天后，PVA纤维水泥基符合材料没有出现可见裂缝，混凝土由于收缩等因素产生了约0.3mm的裂缝，并且在较短的时间内扩展到2mm。在经历了四个月的冬季暴露环境后，实现观测发现PVA纤维水泥基复合材料中产生了大量的宽度为0.05mm左右的微裂缝，混凝土则出现了劣化和表层剥落。30个月后实地观测，发现PVA纤维水泥基复合材料的最大裂缝宽度仍在0.05mm左右，而混凝土却出现了严重的劣化。实例表明PVA纤维水泥基复合材料是一种耐久性良好的结构材料。
大连理工大学徐世烺科研团队通过改进的直接拉伸实验方法对PVA纤维水泥基复合材料（也称为超高韧性水泥基复合材料，UHTCC）进行了实验研究，结果表明：PVA纤维提及率Vf为2.0%时，该材料的极限拉伸应变可稳定保持在3.6%~4.5%，且具有良好的裂缝控制能力。另外，清华大学张君科研团队通过改进传统的水泥基体，配制了两种高韧性低收缩PVA纤维水泥基复合材料，通过单轴拉伸实验得出，当PVA纤维体积率VF为1.7%时，两种材料的极限拉伸应变分别为1.493%和2.608%，抗拉强度在4.3~6.7Mpa。目前国际上所研究的水泥基复合材料极限抗拉强度普遍较低，最近日本名古屋大学采用高强PE纤维并添加减气剂的方法，配制出的水泥基复合材料在14天时，极限拉伸强度可达到10Mpa，强度得到明显提高。
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