生态型超高韧性水泥基复合材料力学性能试验研究

元成方 ，Haris Setiawan，楚留声 ，程站起 ，李春跃

(1.郑州大学 土木工程学院，河南 郑州 450001；2.西部绿色建筑国家重点实验室 西安建筑科技大学，陕西 西安 710055)

随着经济的快速发展，大型工程建设项目不断涌现，对水泥基材料的性能提出了新的挑战。针对传统水泥基材料脆性大、抗拉强度低、易开裂等缺点，科研人员研制了以聚乙烯醇纤维增强的超高韧性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites，简称ECC)。普通ECC 多采用石英砂制备，而当今天然骨料资源不断减少、能源消耗较大，为实现可持续发展，满足绿色建材发展的需求，国内外学者采用工业、建筑废料对石英砂或水泥进行取代，开始了生态型ECC 的相关研究。现有研究表明，采用尾矿砂[1-3]、赤泥[4]、再生混凝土微粉[5]、废弃陶瓷微粉[6]取代天然石英砂，或是采用粉煤灰[7-8]、矿渣[9-10]、硅灰[11-12]等取代水泥，均可制备性能良好的生态型ECC，其部分性能甚至更为优异。我国每年由于城市既有建筑拆迁产生了大量的建筑垃圾，将建筑垃圾中的废弃烧结砖进行破碎、粉磨处理可制得再生砖粉，本试验开展再生砖粉对ECC 力学性能的影响研究，具有一定的理论意义和工程应用价值。

1 试 验

1.1 原材料

水泥：河南天瑞集团郑州水泥有限公司P·O42.5 水泥，比表面积355 m2/kg，主要技术性能见表1；粉煤灰：Ⅰ级，河南巩义恒诺滤料有限公司，主要化学成分见表2；石英砂：粒径分布见表3，主要技术性能见表4；再生砖粉：由废弃烧结黏土砖经破碎、筛选、球磨得到，粒径分布与石英砂相同，主要技术性能见表5；单丝聚乙烯醇(PVA)纤维：日本Kuraray 公司生产，主要技术性能见表6；……