1. 研究目的与意义（文献综述）

现代土木工程建筑中，以水泥，水，骨料，矿物掺和料和外加剂为主要组成成分的混凝土由于材料来源广，制备工艺简单，成型方便和价格便宜等优势得到了广泛的应用。但是混凝土抗拉强度低，韧性差的固有弱点也限制了它更好的发展。拉伸应力作用下，当混凝土产生第一条裂缝后即可迅速沿着主裂缝开裂，导致混凝土发生脆性破坏。掺杂钢纤维，玻璃纤维，碳纤维等的纤维混凝土，在一定程度上提高了韧性，但对初始开裂后的极限拉伸强度及拉伸应变提高有限，导致传统纤维混凝土在承受弯曲和拉伸载荷下仍会出现应变软化的现象。

高延性纤维增强水泥基复合材料（ecc）是近20年发展起来的一种新型纤维增强水泥基复合材料。ecc在拉伸应力的作用过程中，由于纤维与基体之间的桥联作用，在开裂的过程中，纤维与基体之间能够很好的传递应力使得裂缝能够稳定扩展，从而使得ecc表现出明显的多缝开裂特性和应变硬化行为。因此，ecc相对传统的纤维增强水泥基复合材料具有更好的延展性。美国victor c. li等最早基于细观力学方法设计了应变硬化水泥基复合材料（strain hardening cement-based composites）,他将其命名为ecc，国际上统一称为shcc。根据纤维类型，ecc可以分为聚乙烯纤维增强ecc(pe-ecc)、聚乙烯醇增强ecc（pva-ecc）和碳纤维增强ecc等。但是碳纤维在搅拌中容易折断，pe价格比pva高得多，所以高弹性模量的pva由于其优良的性能和合适的价格被广泛推广使用。:pva纤维具有以下优点：1、抗拉强度和弹性模量高；2、与波兰水泥有良好的化学相容性；3、亲水性好，使pva纤维能均匀地分散在水泥基质中；4、高强度pva纤维与水泥基质间具有良好的界面结合力，原因在于纤维的非环形和不规则截面有助于扩大pva与水泥基质的成键面；5、机械性能良好,可提高建筑材料的韧性和抗冲击强度。据相关文

献报道：建筑材料的的挠曲强度可以提高200%，弯曲强度可从19mpa提高到22mpa，抗弹性疲劳也可以提高,且可以防止龟裂；6、耐酸碱性好,适用于各种等级的水泥；7、分散性好,建筑材料表面可长时间保持光滑亦无剥落现象；8、复合材料构件的耐寒性可提高50%；9、混凝土的透气性低，可防止钢筋的腐蚀,因此复合材料不易风化,不易受气候影响

2. 研究的基本内容与方案

2.1 实验内容

1、通过掺加超吸水树脂制备PVA纤维增强水泥基复合材料

2、对PVA纤维增强水泥基复合材料的基本力学性能、体积变形性能和微观形貌进行测试

3、研究其相关机理并得出最终结论

2.2 研究目标

1、PVA纤维增强水泥基复合材料

2、研究SAP的掺量对SHCC基本力学性能和体积变形性能的影响规律

2.3 技术方案

1、实验原料：硅酸盐水泥、PVA纤维材料、石英砂、粉煤灰、高吸水树 脂（SAP）

2、样品制备：

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确 定技术方案，并完成开题报告。

第4－9周：按照设计方案，制备pva纤维增强水泥基复合材料

第10－12周：基本力学性能、体积变形性能、微观形貌测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]suthiwarapirak p, matsumoto t, kanda t. multiple cracking and fiber bridging characteristics of engineered cementitious composites under fatigue flexure[j]. journal of materials in civil engineering, 2014, 16(5):433-443.

[2]zhang j, li v c. monotonic and fatigue performance in bending of fiber-reinforced engineered cementitious composite in overlay system[j]. cement amp; concrete research, 2002, 32(3):415-423.