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玻璃纤维增强水泥(Glass Fiber Reinforced Cement,GRC)作为一种新型水泥基复合材料,自问世以来,就凭借其优异的性能在土木、市政、水利和园林等领域快速应用。但是由于GRC在实际工程中强度、韧性和耐久性能表现不佳,仅仅只是用作装饰材料,不能应用于承重结构,这很大程度上限制了GRC的推广和发展。但是作为装饰材料,GRC材料还是偏重。通过添加陶粒、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒或者泡沫制成的轻质GRC密度更低,具有质量轻、阻燃、隔热等优越性能,同时也降低了建筑物的能耗。但是轻集料和泡沫的引入对GRC抗弯性能影响也很大。本文围绕轻质GRC的抗弯性能研究为主题,从抗弯强度、断裂韧性和抗弯性能经时变化等方面进行研究和探讨。本文的主要研究成果如下:(1)不同轻集料和泡沫的引入对GRC的抗弯性能的影响。研究在水泥砂浆中加入EPS、陶粒和泡沫对GRC抗弯强度的影响。研究表明,轻质GRC的干密度随着轻集料掺量的增加而降低。轻质GRC的抗弯强度随着干密度的增加而增加。EPS轻质GRC和泡沫轻质GRC的变化规律相似。对于含EPS轻质GRC,其相对抗弯强度(σ*/σ0)和相对密度(ρ*/ρ0)成正比关系,反映轻质GRC相对抗弯强度和相对密度的关系公式σ*/σ0=1.00(ρ*/ρ0)2.44能很好的表征轻质GRC的强度与EPS含量、玻璃纤维增强水泥基质强度的关系。对于含泡沫轻质GRC,其相对抗弯强度和相对密度的关系公式为σ*/σ0=1.00(ρ*/ρ0)2.43能很好反映泡沫GRC的相对抗弯强度和相对密度的关系。对于EPS和泡沫轻质GRC而言,两者的相对强度和相对密度关系公式中指数十分接近,分别为2.44和2.43,对泡沫和EPS轻质GRC用同一个公式进行拟合得到相对强度和相对密度的关系公式为σ*/σ0=1.00(ρ*/ρ0)2.42,此公式可以同时反映EPS和泡沫GRC的相对抗弯强度于相对密度的关系。(2)随着试件浸水时间的增加,陶粒、EPS和泡沫轻质GRC试件的吸水率逐渐增大,但趋势变缓。同一浸水时间,陶粒、EPS和泡沫掺量越多,吸水率越大。同一个配比下,泡沫GRC的吸水率大于陶粒和EPS轻质GRC。(3)不同轻集料和泡沫的引入对GRC断裂韧性的影响。研究结果表明,玻璃纤维、轻集料和泡沫的掺量对于GRC的断裂能都有着显著的影响。与无玻璃纤维的基准砂浆相比,随着玻璃纤维掺量的增加,轻质GRC都表现出良好的塑性特征。轻质GRC的断裂能随着玻璃纤维掺量增加而增加,随着轻集料和泡沫掺量的增加而减小。当无玻璃纤维掺量时,陶粒和泡沫轻质GRC弯曲破坏全部表现为脆性破坏,EPS轻质GRC随着EPS掺量的增加,弯曲破坏呈现一定的塑性特征。(4)轻质GRC同基准GRC一样,抗弯强度和断裂能随着龄期的增加出现先增加后减小的趋势。轻集料的掺量不改变轻质GRC的抗弯强度和断裂能趋势,只改变其数值大小。当龄期为15d时,轻质GRC和基准GRC都表现出良好的塑性特征,弯曲荷载-位移曲线都十分的平滑。当龄期继续增加,陶粒轻质GRC表现出一定的脆性,曲线顶端变得十分陡峭。EPS和泡沫轻质GRC随着龄期的增加都表现出良好的塑性特征。当龄期为90d时,基准GRC与EPS、泡沫轻质GRC的抗弯强度都出现下降,陶粒轻质GRC由于内养护作用导致其抗弯强度继续增大。