真空暴露对聚合物—纤维改性混凝土力学性能的影响OA

针对超高速磁悬浮管道等真空工程中服役混凝土脆性增大问题,本工作提出聚合物与非金属纤维协同改性策略。通过可再分散乳胶粉(RDP)、丁苯乳胶改性乳化沥青(MEA)与超高分子量聚乙烯纤维(PEF)、碳纤维(CF)的复合掺加,并结合颗粒紧密堆积模型设计制备了一类高密实、高韧性混凝土。利用声发射技术与Kneedle拐点识别算法,系统揭示了常压暴露(AE)及真空暴露(VE)对改性混凝土力学损伤行为的影响机制。结果表明:AE和VE均提升了混凝土的抗压强度(最高30.9%),但VE对抗弯强度不利(降幅达22.8%);对照组混凝土在VE下的压缩韧性和弯曲韧性显著降低,而通过聚合物和纤维改性可以有效避免此问题。扫描电子显微镜观察发现,真空可强化聚合物的成膜效应,有效桥接水化产物并与纤维形成高韧性的三维网络结构,从而抑制微裂纹扩展;其中RDP与PEF的组合可发挥最优协同增韧效果,使试件峰后韧性得以较好保持。声发射特征参数分析结果表明,VE使损伤预警时间提前,并加剧了纤维–基体界面的黏结滑移,进而产生更多的剪切裂纹信号。CF在拔出过程中易发生脆断,而PEF可以通过滑移变形耗散能量,与聚合物协同抑制多尺度裂纹扩展,适用于在真空环境下服役。