ECC高延性混凝土桥梁危房老旧校区砖混抗震加固

ECC高延性混凝土以水泥、石英砂等为基体的纤维增强复合材料，具有高延性、高耐损伤能力、高耐久性、高强度（抗压、抗拉）、良好的裂缝控制能力。性能满足满足DB62/T 3159-2019《高延性混凝土应用技术规程》。用于抗震加固工程领域。

性能特点：

1、可显著提高砌体墙的开裂荷载和开裂以后的后继承载力；

2、可显著提高砖墙及砖柱的竖向承载力及耐损伤能力；

3、面层能有效约束墙体，改善砌体墙的脆性特征，有效提高砖墙的变形性能。

高延性混凝土ECC的抗压性能，主要是抗压强度，可参考ASTM C39 [32]和C109 [33]标准， 釆用圆柱体和立方体试件（类似于混凝土和FRC）进行测试。尽管这两个标准中 规定了釆用应力控制加载速率以便测定材料峰值强度，但是这些应力控制加载速 率通常被转换成等效应变/位移加载速率（通过材料的弹性模量进行转换）来确定 ECC在单轴受压下的全应力-应变曲线。

不同用途的ECC具有不同的抗压强度。用于防火和非结构性修补的ECC抗 压强度较低，为1030MPa；很多结构中应用的典型ECC强度为4070MPa （弹 性模量为1820GPa）；在特殊领域如抗冲击和抗爆炸中应用的超高强ECC抗压 强度则高达150MPa （弹性模量为50GPa）=迄今制备出的ECCzui高抗压强度可达 205MPa,拉伸应变能力超过3% [34]=尽管在4.3.2节中提到ECC拉伸性能有很大 的离散性，但已有文献报道，同一批次ECC的抗压强度的变异系数低于5%,很 少会超过10%

ECC在受压荷载下的典型应力-应变曲线如图4.21所示。对于普通强度ECC, 峰值前直到曲线的40%50%应力处，应力和应变关系是线弹性的。超高强 ECC应力-应变关系曲线距峰值应力80%之前是线性的，这与类似强度的VHSC 和UHPC本构关系曲线特点相似。在达到近似理想的线弹性阶段之后，ECC的应 力-应变曲线呈现出非线性和非弹性的特征，同时，几乎平行且间距较小的垂直裂 缝形成。由于ECC中纤维桥联作用，这些裂缝是稳定的，导致曲线在接近峰值前 表现出更明显的延性特征，并不会出现像在混凝土和FRC中观察到的典型的尖锐 峰。

过了峰值之后，由于多条微裂缝的汇聚贯穿而导致基体中出现轴向劈裂。然 而，峰值后的曲线并没有降为0而是到达一个残余应力值，这主要是垂直劈裂裂 缝通过具有桥联作用的纤维来分担了拉应力的结果。如图4.21展示的试验，曲线 下降段的残余应力几乎是普通和超高强ECC峰值荷载的一半。之后，在继续增加 的压缩位移下，竖直裂缝继续扩展导致纤维桥联应力的降低，从而导致压应力降 低。圆柱体试件持续受到压缩，截面直径增大，但未发生解体，如图4.22所示。 总之，由于在压缩荷载作用下有效的稳态裂缝和纤维桥联作用，ECC在整个加载 过程中表现出极高的延性。

ECC的抗压延性与混凝土在压缩荷载下的脆性行为形成鲜明对比。混凝土的 抗压应力-应变曲线在峰值前模拟为抛物线[37],在峰值后表现为陡峭的线性衰变。 ACI318建筑规范假设可用于设计目的的混凝土zui大压应变为0.3%o由于没有纤 维的桥联作用，混凝土的应力-应变曲线没有表现出ECC应力-应变曲线的残余段， 而且混凝土应力达到0.3%后表现为灾难性破坏。在钢筋混凝土结构设计中，考虑到可能会导致结构构件尺寸的不必要增加，超筋截面是不允许的。另外，ECC抗 压性能曲线峰值后的性能呈现出延性，而且在超过0.3%应变之后还呈现出明显的 残余强度，这就为使用ECC设计较小尺寸截面提供了可能。在峰值荷载处的ECC 压应变为0.25%0.6% （主要取决于抗压强度和纤维/基体黏结性能），直至压应 变达到1%之前，ECC均具有明显的残余承载力。

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