·1494 工程科学学报，第37卷，第11期 (a) P0.6 1P/:L2 3 4 5 3 4 应变保 应变% 4 IP/:2.2 IP/C:4.4 2 4 2 4 5 应变% 应变经 图2铁尾矿粉掺量对ECC拉伸应力-应变曲线的影响.(a)P/C=0.6:(b)P/C=1.2:(c)P/C=2.2:(d)P1C=4.4 Fig.2 Influence of iron ore tailing powder content on the tensile stress strain curves of ECC:(a)IP/C=0.6:(b)IP/C=1.2;(c)IP/C=2.2;(d) P/C=4.4 制ECC基体的断裂韧度.由此可见，采用铁尾矿粉制 备ECC可有效降低基体的断裂韧度，有利于材料实现 应变硬化及高延性特性.ECC的拉伸强度是纤维桥联 应力的直接反应，而纤维桥联应力主要受纤维/基体界 面性质影响.随着铁尾矿粉掺量增加，水泥水化产物 的减少，纤维与基体界面黏结弱化，纤维桥联应力减 小，相应的拉伸强度降低 配比E1~E4对应的ECC试件经拉伸测试之后的 裂缝形成情况如图7所示.从图7可以看出，配比 0.6 12 2.2 4.4 E1~4在拉伸荷载下都产生了多条细密裂缝.随着铁 IP/C 尾矿粉掺量的增加，裂缝数量增加，裂缝间距减小且分 图3铁尾矿粉摻量对ECC极限拉伸应变的影响 布逐渐均匀.配比E1~E4的平均残余裂缝宽度和平 Fig.3 Influence of iron ore tailing powder content on the tensile ductility of ECC 均裂缝间距的统计结果列入表3.从表3可知，当P/ C从0.6增加至4.4时，ECC经拉伸测试之后的残余 掺量对ECC的初裂强度和拉伸强度影响显著。当P/ 裂缝宽度从57μm下降至18μm,裂缝间距从6.5mm C从0.6增加到4.4时，初裂强度从4.7MPa下降到 下降至1.4mm,亦即裂缝的细密程度随着铁尾矿粉用 2.2MPa,拉伸强度从6.0MPa下降至3.9MPa.初裂强 量的增加而增加 度的降低主要是由于基体断裂韧度的降低所致.配比2.2抗压强度 E1~4的28d基体断裂韧度测试结果如图6所示. 铁尾矿粉掺量对ECC的28d抗压强度的影响如 从图6可以看出，基体断裂韧度随着铁尾矿粉掺量增 图8所示，图中抗压强度值为三次测量结果的平均值. 加而降低.基体断裂韧度的降低主要是由于低活性铁 从图8可以看出，ECC的抗压强度随着铁尾矿粉掺量 尾矿粉的增加使得基体中水泥水化产物减少所致.根 的增加而降低.这主要是由于铁尾矿粉的反应活性明 据ECC的微观力学设计原理，实现高拉伸延性需要限 显低于水泥.随着铁尾矿粉掺量的增加，水泥水化产工程科学学报，第 37 卷，第 11 期 图 2 铁尾矿粉掺量对 ECC 拉伸应力--应变曲线的影响． ( a) IP /C = 0. 6; ( b) IP /C = 1. 2; ( c) IP /C = 2. 2; ( d) IP /C = 4. 4 Fig． 2 Influence of iron ore tailing powder content on the tensile stress--strain curves of ECC: ( a) IP /C = 0. 6; ( b) IP /C = 1. 2; ( c) IP /C = 2. 2; ( d) IP /C = 4. 4 图 3 铁尾矿粉掺量对 ECC 极限拉伸应变的影响 Fig． 3 Influence of iron ore tailing powder content on the tensile ductility of ECC 掺量对 ECC 的初裂强度和拉伸强度影响显著． 当 IP / C 从 0. 6 增加到 4. 4 时，初裂强度从 4. 7 MPa 下降到 2. 2 MPa，拉伸强度从 6. 0 MPa 下降至 3. 9 MPa． 初裂强 度的降低主要是由于基体断裂韧度的降低所致． 配比 E1 ～ E4 的 28 d 基体断裂韧度测试结果如图 6 所示． 从图 6 可以看出，基体断裂韧度随着铁尾矿粉掺量增 加而降低． 基体断裂韧度的降低主要是由于低活性铁 尾矿粉的增加使得基体中水泥水化产物减少所致． 根 据 ECC 的微观力学设计原理，实现高拉伸延性需要限 制 ECC 基体的断裂韧度． 由此可见，采用铁尾矿粉制 备 ECC 可有效降低基体的断裂韧度，有利于材料实现 应变硬化及高延性特性． ECC 的拉伸强度是纤维桥联 应力的直接反应，而纤维桥联应力主要受纤维/基体界 面性质影响． 随着铁尾矿粉掺量增加，水泥水化产物 的减少，纤维与基体界面黏结弱化，纤维桥联应力减 小，相应的拉伸强度降低． 配比 E1 ～ E4 对应的 ECC 试件经拉伸测试之后的 裂缝形成情况如图 7 所示． 从 图 7 可 以 看 出，配 比 E1 ～ E4在拉伸荷载下都产生了多条细密裂缝． 随着铁 尾矿粉掺量的增加，裂缝数量增加，裂缝间距减小且分 布逐渐均匀． 配比 E1 ～ E4 的平均残余裂缝宽度和平 均裂缝间距的统计结果列入表 3． 从表 3 可知，当 IP / C 从 0. 6 增加至 4. 4 时，ECC 经拉伸测试之后的残余 裂缝宽度从 57 μm 下降至 18 μm，裂缝间距从 6. 5 mm 下降至 1. 4 mm，亦即裂缝的细密程度随着铁尾矿粉用 量的增加而增加． 2. 2 抗压强度 铁尾矿粉掺量对 ECC 的 28 d 抗压强度的影响如 图 8 所示，图中抗压强度值为三次测量结果的平均值． 从图 8 可以看出，ECC 的抗压强度随着铁尾矿粉掺量 的增加而降低． 这主要是由于铁尾矿粉的反应活性明 显低于水泥． 随着铁尾矿粉掺量的增加，水泥水化产 · 4941 ·