橡胶粉改性聚乙烯纤维增强水泥基复合材料的静力和抗冲击性能

贺绍华，陈焕伟，江政，禹智涛; HE Shaohua; CHEN Huanwei; JIANG Zheng; YU Zhitao

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橡胶粉改性聚乙烯纤维增强水泥基复合材料的静力和抗冲击性能 PDF

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贺绍华
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陈焕伟
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江政
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禹智涛

广东工业大学土木与交通工程学院，广州 510006

中图分类号： TU599； TB332

最近更新：2024-11-22

DOI：10.11835/j.issn.2096-6717.2022.093

摘要

为研究橡胶粉改性聚乙烯纤维增强水泥基复合材料（PE-ECC）的物理力学性能，对掺入不同粒径橡胶粉的PE-ECC进行静力和抗冲击性能试验。通过分析橡胶粉PE-ECC的弹性模量、泊松比、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗拉强度，探讨不同橡胶粉粒径对PE-ECC基本力学性能的影响；利用分离式霍普金森压力杆进行橡胶粉PE-ECC的抗冲击性能试验，基于不同应变率下的动态应力-应变曲线，分析应变率对橡胶粉PE-ECC动态增长因子（DIF）、动态压缩强度和动态峰值应变的影响。结果表明：随着橡胶粉的加入，PE-ECC的各项物理力学性能均有一定程度下降；橡胶粉粒径为0.20~0.90 mm时，体积掺量为10%、橡胶粉粒径为0.30 mm的PE-ECC各项力学性能降幅最小，其立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和动态抗压强度相对无橡胶粉PE-ECC分别减小了8.9%、15.6%、10.8%和23.4%；与无橡胶粉PE-ECC类似，橡胶粉PE-ECC的受拉应变硬化特征明显，掺入不同粒径（0.20~0.90 mm）橡胶粉的PE-ECC极限拉应变均稳定在4.6%左右。此外，橡胶粉粒径对PE-ECC动态峰值应变影响很小，随着冲击应变率的提高，橡胶粉PE-ECC的动态增长因子DIF和动态压缩强度呈逐渐增大趋势。

关键词

聚乙烯纤维; 水泥基复合材料; 橡胶粉; 静力性能; 抗冲击性能

随着汽车成为现代交通工具的重要组成部分，中国生产和报废的汽车轮胎数量逐年递增，仅2020年生产的轮胎数量就超过8亿条^[

1]，传统废旧轮胎处理带来的环境污染问题不容忽视。探寻更为合理有效的废旧轮胎再生循环利用途径，对推动绿色交通发展、实现“双碳”目标意义重大^{[参考文献 2

百度学术}2]。

利用废旧轮胎回收得到的橡胶颗粒替代部分细骨料制成橡胶混凝土，不仅能节约天然矿石资源，减少废旧轮胎带来的环境污染，还可以改善混凝土抗裂、抗冲击及降噪性能^[

3-4]。目前，已有不少学者对橡胶混凝土的物理力学性能展开研究。薛刚等^{[参考文献 5

百度学术}5]在混凝土中掺入橡胶粉，发现橡胶混凝土的弹性模量略有降低，但其在裂缝失稳扩展前的稳定扩展阶段更长。屠艳平等^{[参考文献 6

百度学术}6]发现橡胶粉会增大混凝土内部含气量，削弱其抗压强度、劈裂抗拉强度和密实度。郭永昌等^{[参考文献 7

百度学术}7]对橡胶混凝土的抗冲击性能进行了试验研究，发现其抗冲击性能明显优于普通混凝土。Xiao等^{[参考文献 8

百度学术}8]对再生混凝土冲击性能的研究发现，再生骨料的添加会增加试件的峰值应变和DIF值。龙广成等^{[参考文献 9

百度学术}9]进行的橡胶混凝土研究显示，随着橡胶掺量增加，水泥砂浆的动弹性模量和固有频率逐渐下降，但降噪性能提升明显。纤维增强水泥基复合材料（engineered cementitious composites, ECC）是一种具有超高韧性、应变硬化及多缝开裂特性的新型建筑材料，在土木工程领域应用前景广阔^{[参考文献 10

百度学术}10]。以往有关橡胶改性ECC的研究成果表明：在ECC中掺入橡胶粉可显著增强压缩韧性，并改善其吸能能力。Huang等^{[参考文献 11

百度学术}11]基于试验结果分析发现，由于基体内部孔隙率增加，橡胶粉ECC的抗裂性能削弱明显。夏叶飞等^{[参考文献 12

百度学术}12]研究了橡胶粉掺量对ECC抗压性能的影响，发现橡胶掺量低于10%时，其压缩韧性提升显著。马昆林等^{[参考文献 13

百度学术}13]和李艳等^{[参考文献 14

百度学术}14]进行的ECC抗冲击性能研究表明，橡胶粉ECC具有较强的应变率效应，其动态峰值应力、峰值应变和韧性均随应变率增加逐渐提高。目前，对橡胶粉ECC基本力学性能的研究正逐步展开，对冲击荷载作用下其动力性能的研究尚处于起步阶段。

为研究橡胶粉PE-ECC的静力性能和抗冲击性能，笔者设计了1组无橡胶粉PE-ECC和4组以橡胶粉粒径为基本参数的橡胶粉PE-ECC，对其立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、泊松比、劈裂抗拉强度、轴向拉伸性能、动态抗压强度等进行试验研究，分析不同应变率下橡胶粉PE-ECC的动态压缩性能。

1 试验

1.1 试验材料

水泥：P·O 52.5普通硅酸盐水泥。高炉矿渣：细粒化高炉矿渣粉S105级。粉煤灰：F类I级粉煤灰。石英砂：粒径为0.15~0.25 mm。聚乙烯纤维：高强高模聚乙烯纤维，性能参数见表1。橡胶粉：废旧轮胎橡胶粉，如图1所示，粒径分0.20、0.30、0.45、0.90 mm。外加剂：浓度为40%的聚羧酸高效减水剂，其减水率为30%。

表1 PE纤维的性能

Table 1 Properties of PE Fiber

长度/mm	直径/μm	断裂伸长率/%	拉伸模量/MPa	拉伸强度/MPa	密度/(g/cm³)
18	24	2	116×10³	3 000	0.97~0.98

图1 不同粒径橡胶粉

Fig. 1 Rubber powder with different particle sizes

1.2 配合比与试件制备

以往研究表明^[

12]，ECC中橡胶粉掺量为10%时各项性能最佳。如表2所示，在对照组A基础上，利用橡胶粉按10%等体积替代细骨料石英砂。根据橡胶粉粒径大小，橡胶粉PE-ECC包括粒径为0.20 mm（与被替换的石英砂粒径接近）的B组、0.30 mm的C组、0.45 mm的D组和0.90 mm的E组。为确保搅拌过程中束状PE纤维分散均匀，采用空气压缩机预先分散PE纤维。首先，将胶凝材料、橡胶粉和石英砂混合干拌；然后，加入部分水和减水剂的混合溶液，搅拌2 min后倒入剩余混合溶液，快速搅拌至出浆；最后，加入预先分散好的PE纤维并搅拌均匀。将搅拌好的PE-ECC装入试模，置于振捣台上振捣2 min，静置24 h后脱模，然后在20 ℃、RH95%的标准条件下养护28 d，测试其静力和抗冲击性能。

表2 橡胶粉PE-ECC配合比

Table 2 Mix proportions of rubber powder PE-ECC

分组	水泥用量/%	粉煤灰用量/%	高炉矿渣用量/%	砂用量/%	水用量/%	减水剂用量/%	PE纤维掺量/%	橡胶粉粒径/mm	橡胶粉掺量/%
A组	43.68	5.82	8.74	29.12	14.56	1.00	2.00
B组	43.68	5.82	8.74	26.21	14.56	1.00	2.00	0.20	10
C组	43.68	5.82	8.74	26.21	14.56	1.00	2.00	0.30	10
D组	43.68	5.82	8.74	26.21	14.56	1.00	2.00	0.45	10
E组	43.68	5.82	8.74	26.21	14.56	1.00	2.00	0.90	10

注：水泥、粉煤灰、高炉矿渣、砂、水和减水剂用量为占胶体总质量的百分比；PE纤维和橡胶粉掺量均为体积分数，其中橡胶粉为10%等体积替代细砂。

1.3 静力性能测试

参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T 70—2009）^[

15]，立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验均采用边长为100 mm的立方体试件，通过DYE-3000型压力试验机进行加载。轴心抗压强度试验采用直径100 mm、高200 mm的圆柱体试件，通过MATSET材料压缩试验机进行加载。弹性模量和泊松比按ASTM-C469规范^{[参考文献 16

百度学术}16]测试。抗拉强度试验采用JSCE CES82^{[参考文献 17

百度学术}17]推荐的330 mm×60 mm×13 mm狗骨头试件，其中部受拉区尺寸为80 mm×30 mm×13 mm，通过STS-100微机控制电子万能试验机测试其拉伸性能。

1.4 SHPB冲击性能测试

如图2所示，动态压缩性能试验通过分离式霍普金森压力杆（SHPB）和直径100 mm、高50 mm的试件进行。SHPB由撞击杆、入射杆、透射杆、能量吸收杆和数据采集系统组成。当撞击杆撞击入射杆时，入射杆上的应变片记录入射脉冲ε_i（t）。由于入射杆和冲击试件的波阻抗不同，部分脉冲透过试件传递至透射杆，并由透射杆上的应变片记录透射脉冲ε_t（t）。沿入射脉冲原路径反射回入射杆的剩余脉冲，则通过入射杆上的应变片记录反射脉冲ε_r（t）。撞击杆、入射杆和透射杆的长度分别为1 000、5 500、3 500 mm，杆直径、弹性模量和密度分别为100 mm、206 GPa和7 710 kg/m³。控制气压为0.6、0.7、0.8 MPa，不同冲击速度对应的应变率为37、53、66 s^-1。应力 $σ_{s} (t)$ 、应变 $ε_{s}$ 和应变率 ${\dot{ε}}_{s}$ 分别按式（1）~式（3）计算^[

18]。

σ_{s} (t) = \frac{A E_{0}}{A_{s}} ε_{t} (t)

（1）

ε_{s} = - \frac{2 c_{0}}{l_{0}} \int_{0}^{t} ε_{r} d t

（2）

{\dot{ε}}_{s} = - \frac{2 c_{0}}{l_{0}} ε_{r}

（3）

式中：A、E₀和c₀分别为杆的横截面积、弹性模量和波速；A_s和l₀分别为试件的横截面积和长度；t为时间。

（a） SHPB 装置

（b）打磨后的试件

图2 橡胶粉PE-ECC抗冲击性能试验

Fig. 2 Rubber powder PE-ECC impact resistance test

2 静力试验结果与分析

2.1 抗压强度

图3为立方体抗压试件的典型破坏形态。与其他学者观察到的PE-ECC破坏形态相似^[

19]，橡胶粉PE-ECC受压破坏后，其立方体侧面竖向开裂明显，但未发生明显的外鼓或剥落。这是由于PE纤维的桥连作用有效阻止了水泥基体中微裂纹的扩展，立方体受压破坏后仍保持了良好的完整性。

图3 立方体试件典型破坏形态

Fig. 3 Typical failure modes of cube specimens

表3为测得的橡胶粉PE-ECC立方体抗压强度和轴心抗压强度。可以看出，随着橡胶粉的加入，PE-ECC的抗压强度降低明显。橡胶粉粒径为0.20 mm时（粒径与等体积替换的细砂一致），橡胶粉PE-ECC的立方体抗压强度和轴心抗压强度相对A组（无橡胶粉对照组）降低了17.3%和20.0%。对于试验选用的0.20~0.90 mm粒径橡胶粉，当粒径为0.30 mm时，橡胶粉PE-ECC的立方体抗压强度和轴心抗压强度均较高，表明该粒径的橡胶粉对其抗压强度削弱较小。橡胶粉作为一种惰性材料，难以与水直接反应形成水化产物，仅能起到填充内部空隙的作用。同一掺量下，橡胶粉粒径越小，其总比表面积越大，胶凝材料与石英砂的结合面被削弱得越严重^[

20]。总体而言，在本试验选用的橡胶粉粒径范围内，橡胶粉PE-ECC的抗压强度随橡胶粉粒径增大呈增长趋势。

表3 立方体抗压强度和轴心抗压强度

Table 3 Cube compressive strength and axial compressive strength

组别	立方体抗压强度/MPa	轴心抗压强度/MPa
A组	84.90	68.09
B组	70.17	54.47
C组	77.37	57.47
D组	71.24	55.43
E组	72.77	57.07

根据《活性粉末混凝土》（GB/T 31387—2015）^[

21]，普通混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度换算公式为f_ck=0.7f_cu。采用该公式计算试验橡胶粉PE-ECC的轴心抗压强度，得到其与实测强度的比值为0.89~0.94。在此基础上，给出修正后的橡胶粉PE-ECC抗压强度换算关系式为

f_{c k}^{'} = 0.77 f_{c u}^{'}

（4）

式中： $f_{c k}^{'}$ 、 $f_{c u}^{'}$ 分别为橡胶粉PE-ECC的轴心抗压强度和立方体抗压强度。

由式（4）计算得到的橡胶粉PE-ECC抗压强度回归系数R²=0.86，皮尔逊相关系数为0.93，表明二者相关性较好。

2.2 弹性模量与泊松比

根据ASTM-C469^[

16]，橡胶粉PE-ECC的弹性模量和泊松比参考式（5）、式（6）取值。

E = \frac{S_{2} - S_{1}}{ε_{2} - 0.000 050}

（5）

λ = \frac{ε_{t 2} - ε_{t 1}}{ε_{2} - 0.000 050}

（6）

式中： $S_{2}$ 为峰值应力的40%； $ε_{2}$ 为 $S_{2}$ 对应的纵向应变； $S_{1}$ 为纵向应变为0.000 050对应的应力； $ε_{t 2}$ 为40%峰值应力对应的横向应变； $ε_{t 1}$ 为纵向应变为0.000 050对应的横向应变。

表4为橡胶粉PE-ECC的弹性模量和泊松比。可以看出，随着橡胶粉的加入，PE-ECC的弹性模量有所降低，而泊松比整体增大。橡胶粉粒径为0.20 mm时，B组PE-ECC的弹性模量相对A组降低了15.1%，泊松比则增大了15.2%。这是由于橡胶粉的弹性模量远低于石英砂，且其与胶凝材料的黏结界面也相对更弱，受压更易变形。此外，橡胶粉的加入会削弱水泥基体对PE纤维的锚固作用，导致PE纤维的裂纹桥联作用消退，受压时的横向变形增大，因而橡胶粉PE-ECC的泊松比更大。随着粒径由0.20 mm增大至0.90 mm，橡胶粉PE-ECC的弹性模量和泊松比波动明显，且橡胶粉粒径为0.45 mm时的泊松比最大，表明该粒径橡胶颗粒对纤维的裂纹桥联作用削弱最严重。

表4 试件的弹性模量和泊松比

Table 4 Elastic modulus and Poisson,s ratio of the specimen

组别	弹性模量/（10⁴MPa）	泊松比
A组	2.79	0.165
B组	2.37	0.190
C组	2.49	0.186
D组	2.40	0.214
E组	2.51	0.209

2.3 劈裂抗拉强度

劈裂抗拉强度试验参照《混凝土物理力学性能试验方法标准》（GB/T 50081—2019）进行。由于纤维桥联作用能抑制裂缝扩展，劈裂荷载作用下，PE-ECC未发生剧烈的脆性破坏。加载过程中，裂缝两侧的PE纤维不断被拔出或拉断，纤维桥联作用逐渐失效，最终导致沿主裂缝缓慢劈裂破坏。

由于橡胶粉增加了PE-ECC内部的初始缺陷，劈裂荷载下，缺陷处的应力集中效应更明显^[

22]，图4显示不同粒径的橡胶粉PE-ECC劈裂抗拉强度相对无橡胶粉对照组均有不同程度的下降。橡胶粉粒径为0.20 mm时，橡胶粉PE-ECC的劈裂抗拉强度相较A组降低了22.2%。粒径由0.20 mm增大至0.90 mm，橡胶粉PE-ECC的劈裂抗拉强度稳定在4.6 MPa左右，橡胶粉粒径对PE-ECC劈裂抗拉强度的影响可忽略不计。

图4 PE-ECC劈裂抗拉强度

Fig.4 Splitting tensile strength of PE-ECC

2.4 轴向拉伸性能

图5为测得的橡胶粉PE-ECC轴向拉伸应力-应变曲线，轴心抗拉强度见表5。轴向拉伸加载时，橡胶粉PE-ECC呈现典型的多缝开裂特征。多缝开裂是由纤维的最大桥接应力大于基体开裂强度所致^[

23]，而橡胶粉的加入大幅削弱了PE纤维与水泥基体的界面黏结作用，加速主裂缝的形成，导致极限状态下橡胶粉PE-ECC的裂缝数量明显比无橡胶粉对照组更少。

图5 各组轴向拉伸试件应力-应变曲线

Fig. 5 The stress-strain curve of each group of axial tensile specimens

表5 狗骨头试件拉伸试验结果

Table 5 Tensile test results of dog bone specimens

组别	初裂抗拉强度/MPa	极限抗拉强度/MPa	极限拉应变/%
A组	4.03	8.53	6.96
B组	3.82	5.95	4.60
C组	3.54	6.91	4.69
D组	3.49	5.64	4.55
E组	3.10	4.95	4.58

结合图5，各组PE-ECC的轴向拉伸应力-应变早期均保持线性增长，在裂缝出现后，拉伸应力短暂下降，而后波动回升并进入平台段，最后随主裂缝出现丧失承载能力。与无橡胶粉PE-ECC相比，粒径为0.20 mm的橡胶粉PE-ECC初裂抗拉强度、极限抗拉强度和极限拉应变分别减小了5.2%、30.2%和33.9%。与此同时，粒径由0.20 mm增大至0.90 mm，橡胶粉PE-ECC的初裂抗拉强度进一步降低了18.8%。结合表5，粒径为0.30 mm的橡胶粉PE-ECC极限抗拉强度和极限拉应变相对其他橡胶粉PE-ECC均更高，表明该粒径橡胶粉对PE纤维与水泥基体的锚固及拉伸性能影响相对较小。

3 冲击试验结果与分析

3.1 破坏形态

图6为冲击加载后的PE-ECC破坏形态。可以看出，随着冲击应变率提高，试块的破碎程度越剧烈。不同于普通混凝土的完全碎裂破坏，试验观察到PE-ECC的大部分碎块被纤维连接在一起，且破碎面附近的纤维呈乱向分布。同一冲击应变率下，橡胶粉PE-ECC的破坏程度相对无橡胶粉对照组更剧烈。这是由于橡胶粉增加了PE-ECC内部的初始缺陷，冲击荷载作用下横向变形增大，致使破碎更严重。此外，不同粒径橡胶粉PE-ECC的冲击破坏形态相似，橡胶粉粒径对PE-ECC的冲击破坏形态影响较小。

（a）应变率37 s^-1

（b）应变率53 s^-1

（c）应变率66 s^-1

图6 不同应变率的橡胶粉PE-ECC破坏形态

Fig. 6 Failure morphology of rubber powder PE-ECC at different strain rates

3.2 动态应力-应变曲线

图7为不同应变率下无橡胶粉PE-ECC（A组）和0.20 mm粒径橡胶粉PE-ECC（B组）的动态应力-应变曲线。可以看出，由于橡胶颗粒具有更强的消能能力，冲击荷载作用下，B组橡胶粉PE-ECC吸收了更多的冲击动能，其动态应力-应变曲线的下降段也相对更缓和。应变率由37 s^-1增大至66 s^-1，A组和B组的动态抗压强度也分别提高了7.9%和24.7%，其动态应力-应变曲线包络面积也逐渐增大。显然，橡胶粉PE-ECC的动态压缩性能受应变率影响更明显。这是由于应变率越大，冲击能量越高，根据功能原理，橡胶粉PE-ECC在沿多条裂缝扩展的同时，只能提高自身应力抵消外部能量^[

13]。结合表6，随着橡胶粉的加入，B组的动态抗压强度相对A组降低了21.2%。这是由于PE-ECC的动态抗压强度受纤维增韧作用影响较大^{[参考文献 24

百度学术}24]，橡胶粉削弱了PE纤维与胶凝材料的界面锚固作用，导致动态抗压强度降低。

（a） A组

（b） B组

图7 不同应变率下的应力-应变曲线

Fig. 7 Stress-strain curves of PE-ECC under different strain rates

表6 不同应变率下的动态抗压强度

Table 6 Dynamic compressive strength at different strain rates

组别	动态抗压强度/MPa
组别	应变率37.2 s^-1	应变率55.1 s^-1	应变率66.5 s^-1
A组	127.3	130.1	137.3
B组	86.7	92.7	108.1
C组	90.0	94.6	109.5
D组	82.7	85.6	105.9
E组	85.7	89.0	101.2

图8为冲击应变率为66 s^-1时的橡胶粉PE-ECC动态应力-应变曲线。可以发现，曲线上升段最大斜率出现在橡胶粉粒径为0.45 mm的D组，而粒径为0.30 mm的C组其动态应力-应变曲线相对其他橡胶粉PE-ECC更为饱满。结合表6，橡胶粉粒径由0.20 mm增大至0.90 mm， PE-ECC的动态抗压强度稳定在105 MPa左右，其中 C组（粒径为0.30 mm）的动态抗压强度相对最高，与橡胶粉PE-ECC的静态抗压强度分布特征一致。

图8 橡胶粉PE-ECC应力-应变曲线

Fig. 8 Stress-strain curves of rubber powder PE-ECC

3.3 动态增长因子DIF

动态抗压强度增长因子DIF是指动态抗压强度与静态抗压强度的比值，可以较好地反映动态压缩荷载下材料强度的增幅^[

25]。图9给出了冲击应变率对PE-ECC的DIF值的影响。可以看出，PE-ECC应变率增强效应明显，随着冲击应变率的提高，PE-ECC的DIF值逐渐增大，对应的动态抗压强度也越大，抗冲击性能也更好。应变率由37 s^-1增大至66 s^-1，A组和B组的DIF值分别增长了7.9%和24.7%。显然，橡胶粉作为弹性体增强了PE-ECC的应变率敏感性，并改善了其抗冲击性能。同一应变率下，橡胶粉粒径介于0.20~0.90 mm时，橡胶粉PE-ECC的DIF随橡胶粉粒径增大整体呈减小趋势。

图9 橡胶粉PE-ECC动态增长因子

Fig. 9 Dynamic increase factor of rubber powder PE-ECC

3.4 动态峰值应变分析

图10为不同冲击应变率下PE-ECC的动态峰值应变情况。可以看出，相同应变率下，橡胶粉PE-ECC的动态峰值应变均高于无橡胶粉对照组，其动态峰值应变的应变率增强效应也更明显。这是由于橡胶粉PE-ECC更多的内部孔隙提供了相对更大的冲击压缩变形空间^[

26]。

图10 不同应变率下的峰值应变

Fig. 10 Peak strain with different strain rates

与无橡胶粉PE-ECC相比，橡胶粉PE-ECC动态峰值应变的应变率增强效应更明显。应变率由37 s^-1增大至66 s^-1，A组和B组的动态峰值应变分别提高了20.9%和29.8%。同一应变率下，橡胶粉粒径对PE-ECC动态峰值应变的影响很小。冲击应变率为66 s^-1时，各橡胶粉PE-ECC的动态峰值应变稳定在4.8%左右。

4 结论与展望

对掺入不同粒径橡胶粉的PE-ECC进行了静力性能和抗冲击性能试验，探讨了其基本物理力学性能随橡胶粉粒径的变化规律，得到了不同应变率下橡胶粉PE-ECC的动态增长因子DIF、动态抗压强度和动态峰值应变，主要结论如下：

1）随着橡胶粉的加入，PE-ECC的静力抗压强度降低明显，橡胶粉粒径为0.30 mm、体积掺量为10%的PE-ECC抗压强度降幅较小，其立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量相比无橡胶粉PE-ECC分别减小了8.9%、15.6%和10.8%。在橡胶粉粒径在0.20~0.9 mm之间时，PE-ECC的抗压强度随橡胶粉粒径增大呈增长趋势。

2）橡胶粉PE-ECC的劈裂抗拉强度相对无橡胶粉PE-ECC有所减小，且受橡胶粉粒径影响很小，不同粒径橡胶粉PE-ECC受拉多缝开裂特征明显，极限拉应变均接近4.6%，橡胶粉PE-ECC受拉延性良好。

3）橡胶粉的掺入有利于PE-ECC吸收更多的冲击动能，其动态应力-应变曲线下降段相比无橡胶粉对照组更平缓。随着冲击应变率的提高，橡胶粉PE-ECC的动态增长因子DIF和动态压缩强度逐渐增大,橡胶粉PE-ECC的抗冲击性能良好。

4）冲击荷载作用下，橡胶粉PE-ECC动态峰值应变的应变率增强效应明显，相同冲击应变率下，其动态峰值应变均高于无橡胶粉对照组，且橡胶粉粒径对动态峰值应变影响较小。应变率为66 s^-1时，各组橡胶粉PE-ECC的动态峰值应变均接近4.8%。

橡胶粉PE-ECC作为一种低弹模、抗冲击性能好的新型材料，有关其本构模型的研究目前还较少，不利环境等因素对其物理力学性能的研究也尚不成熟，围绕上述问题后续仍需开展更多的研究。

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