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超高性能混凝土(UHPC)自20世纪90年代问世以来,在各国研究学者共同努力下一路克服了制备困难,流动性不足,韧性欠缺等一系列问题,现已发展为一种具有超高比强度、高韧性以及优异耐久性的水泥基材料。如今,这种体积更小、厚度更薄、强度更高、韧性更佳的建筑材料越来越广泛地应用在工程中。UHPC的突出韧性主要归功于低水胶比的高强度基体与纤维的桥接作用。往往通过拉伸弯曲性能进行表征。本论文首先通过流动性和抗折抗压试验优选出UHPC配合比和养护制度,分别成型狗骨试件和薄板试件进行单轴拉伸和三点弯曲测试,以声发射技术实时采集数据辅以分析。从水胶比、纤维两个角度研究了UHPC的单轴拉伸和三点弯曲的应力-应变曲线以及声发射特征。证明了高强基体和纤维之间,钢纤维与PVA纤维之间存在协同作用。主要结论如下:(1)水胶比的降低、钢纤维掺量的增大均会造成UHPC流动性降低,有利于抗折、抗压强度的提高。当PVA纤维在与钢纤维的混掺中比例增大时,拌合物流动性大幅度降低,抗折、抗压强度均不同程度降低。(2)水胶比0.16,纤维总掺量2%,钢纤维:PVA纤维为2:1的UHPC在单轴拉伸及三点弯曲荷载下的应力硬化能力更为突出,表征了更优异的韧性。当钢纤维掺量降低,PVA掺量增大,应力-挠度曲线水平下降。(3)0.16水胶比的UHPC在受荷过程中,累计振铃计数与累积能量有明显的加速上升和平缓阶段,显示了受荷过程中宏观裂缝扩展与新裂缝生成的动态平衡。当钢纤维掺量降低,PVA纤维掺量增大时,这种平衡被打破。(4)水胶比较低的UHPC试件在三点弯曲荷载下的剪切裂缝较多。当钢纤维掺量由1%增加到2%,拉伸裂缝比例增大,小振幅事件比例增大,意味着2%钢纤维掺量的UHPC可以更有效避免单一宏观裂缝的不断扩展,转而产生更多微细拉伸裂隙,更晚向剪切裂缝发展而造成断裂。(5)当刚纤维与PVA纤维以合理比例掺入时,钢纤维与PVA纤维达到良好的协同作用,纤维的脱粘强度与基体强度也会达到较好的协同作用,其表现方式为试件受荷过程中宏观裂缝的扩展与新裂缝的生成达到动态平衡。由此,本人提出试件最合理的损伤过程是从微细拉伸裂隙向剪切裂隙发展。本论文重点研究了水胶比、纤维对UHPC拉伸及弯曲荷载下的应力-挠度曲线的影响,并着重分析了三点弯曲荷载下UHPC的声发射特征,以此还原UHPC的破坏过程及开裂形式,为后续通过声发射技术评估UHPC韧性的研究做出了铺垫。