3D打印高延性水泥基复合材料的单轴受拉和受压行为

作者：朱彬荣1 潘金龙1 2 周震鑫1 张亚梅2 3

单位：1. 东南大学土木工程学院 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点试验室 南京 211189

关键词：三维(3D)打印 高延性水泥基复合材料 各向异性 应力-应变关系曲线

分类号：TQ175

出版年,卷(期):页码：2021,49(5):844-854

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摘要：

为探究不同成型方式对聚乙烯(PE)高延性水泥基复合材料(ECC)单轴受拉及受压力学性能的影响，基于现浇和3D打印2种成型方式，测试了现浇ECC及打印ECC的轴心受拉及轴心抗压应力-应变关系曲线。结果表明：3D打印成型方式使得试件的极限拉伸强度略有降低，拉伸延性却有大幅提升。纤维体积掺量不变的条件下，6 mm和12 mm纤维的混杂不会明显改变ECC的单轴抗压强度。打印ECC的抗压强度表现出明显的各向异性，其抗压强度相当于现浇ECC的60%～70%，Z方向强度最高，X方向次之，Y方向强度最低。打印ECC弹性模量无明显变化规律，X和Y方向的Poisson比比现浇ECC高。建立了适用于现浇ECC和3D打印ECC的单轴受压应力-应变本构关系模型，并将模型与试验结果对比，验证该模型的准确性，为3D打印ECC构件和结构的计算分析提供了理论依据。

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