粉煤灰摻量對PVA-ECC性能的影響

李曉琴，周 旭，李世華

(1.昆明理工大學建筑工程學院，昆明 650500;2.云南綠色高性能混凝土股份有限公司，昆明 650500)

0 引 言

混凝土憑借組成成分簡單及強度高等特點，被廣泛應用于實際工程中。但其自身也存在如韌性極差、延展性低、易開裂以及自身脆性大等缺點，嚴重影響結構的承載能力及耐久性[1]。工程水泥基復合材料(Engineered Cementitious Composite，ECC)是一種纖維增強水泥基復合材料，但通常是將聚乙烯醇纖維(Polyvinyl Alcohol Fiber，PVA)添加至水泥基體中得到PVA-ECC。與普通混凝土相比較，PVA-ECC開裂后可表現出良好的應變硬化行為，具有良好韌性及裂縫控制能力，當PVA纖維的體積分數不超過2%時，其極限拉伸應變可高達3%～5%，裂縫寬度僅為60～80 μm[2-3]。因此，PVA-ECC應用于實際工程中，可有效控制混凝土結構開裂，降低結構維護成本。

盡管PVA-ECC與普通混凝土相比具有良好的性能，為獲得應變硬化及高韌性PVA-ECC,只在基體中添加少量細砂，以控制基體的斷裂韌性[3-5]，導致其組成成分中的水泥含量極高，由于水泥的生產具有不可持續性，將對環境造成不利影響[6-7]。研究表明，在水泥基材料中摻加粉煤灰替代部分水泥可有效解決這一問題，在減少水泥用量的同時還可降低基體韌度，提高水泥基材料的韌性及耐久性能[6-9]。不足的是，粉煤灰的火山灰反應過程緩慢，會降低PVA-ECC的早期抗壓強度[10]。因此，在保證PVA-ECC抗壓強度的情況下，適當增加配合比中粉煤灰的含量，可改善其性能。相關研究僅對含粉煤灰的PVA-ECC進行了宏觀上的性能研究，并未系統地建立含粉煤灰PVA-ECC強度與其自身韌性、撓度、抗滲性能的關系[6-9]。……