普通混凝土或砂浆具有脆性大、抗拉强度低、易开裂等缺点,在实际工程中往往导致结构的破坏,影响其正常使用。控制裂缝发展,增大材料韧性,提高材料的耐久性成为当前混凝土普遍关注的问题。聚乙烯醇(简称PVA)纤维为增强材料的ECC(Engineered Cementitious Composites),是一种比较突出的超高韧性水泥基复合材料,在直接拉伸时将水泥基材料的单一开裂模式转化为多缝开裂模式来实现应变硬化特性,具有优良的韧性性能,在纤维掺量为2%时,极限应变可达3%以上,是普通混凝土和砂浆的数百倍。由于此材料开裂时产生的是多条极细微裂缝,宽度较小(小于10Oμm),在水工结构修补加固中,可有效提高结构的耐久性,具有广阔的应用前景。基于此,本文做了以下工作:1)本文通过试验研究,配制出了满足显著的应变硬化特征、拉伸荷载作用下可产生多条细密裂缝、极限应变可稳定地达到3%以上的PVA纤维超高韧性水泥基复合材料(PVA-ECC)。2)对PVA-ECC的拌和方法进行了探索研究,通过掺加适量的增稠剂,改善了PVA-ECC的工作性能,使PVA纤维在基体中分散均匀,不结团。3)对PVA-ECC材料配合比进行研究,通过试验研究增稠剂、粉煤灰掺量、水胶比、灰砂比、砂粒径、PVA掺量等参数对PVA-ECC极限拉伸、抗压、抗折等力学性能的影响,确立了最佳配合比设计参数;并对PVA-ECC的变形性能(包括线膨胀系数、自生体积变形等)和耐久性(包括抗渗、抗冻等)进行研究,为以后PVA-ECC的实际工程应用打下了基础。4)PVA纤维的种类对ECC有着很大的影响,本文采用日本产PVA纤维和国产PVA纤维进行系列对比试验,使PVA纤维国产化成为可能,以期进一步降低实际工程应用费用。