纖維活性粉末混凝土抗彎拉強(qiáng)度影響因素研究.pdf

1、活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，RPC)是一種具有超高強(qiáng)度、韌性的新型水泥基復(fù)合材料，它與普通的混凝土相比具有明顯的在強(qiáng)度、韌性、耐久性等方面的優(yōu)勢(shì)，特別是其抗拉強(qiáng)度和韌性遠(yuǎn)高于普通混凝土。
　　 RPC抗彎拉強(qiáng)度跟材料的配合比、養(yǎng)護(hù)條件、鋼纖維摻量等有密切關(guān)系，其中影響最顯著的是鋼纖維摻量。鋼纖維對(duì)RPC基體的增強(qiáng)、增韌作用主要是通過(guò)鋼纖維與基體之間的應(yīng)力傳遞實(shí)現(xiàn)的，因此界面粘結(jié)性能的好壞對(duì)鋼

2、纖維增強(qiáng)、增韌的效果又起著至關(guān)重要的作用。
　　 本文先對(duì)鋼纖維與RPC基體的粘結(jié)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，深入分析了鋼纖維間距、鋼纖維分布對(duì)粘結(jié)性能的影響、采用力學(xué)計(jì)算模型分析鋼纖維與基體間的界面應(yīng)力傳遞以及通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量荷載-滑移全曲線(xiàn)，并以此分析鋼纖維對(duì)RPC材料的增強(qiáng)、增韌作用及拔出過(guò)程中的粘結(jié)耗能情況。在對(duì)鋼纖維與RPC基體粘結(jié)性能的試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了鋼纖維摻量、骨料的粒徑、養(yǎng)護(hù)制度對(duì)RPC材料抗彎拉強(qiáng)度的影響，得出了以下

3、結(jié)論：
　　 (1)：通過(guò)鋼纖維和RPC基體材料的粘結(jié)拉拔試驗(yàn)，分析了鋼纖維的長(zhǎng)徑比、纖維間距、不同的纖維分布對(duì)粘結(jié)性能的影響。從試驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)鋼纖維在不同的纖維間距下與基體的極限粘結(jié)強(qiáng)度明顯不同，相同的拔出纖維根數(shù)下隨著鋼纖維間距的增大極限粘結(jié)強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大而后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)纖維分布對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度影響不顯著；推導(dǎo)了纖維拔出過(guò)程的力學(xué)計(jì)算模型，并采用該力學(xué)計(jì)算模型結(jié)合本實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果分析了纖維拔出過(guò)程中界面的應(yīng)力分布及傳遞

4、；采用粘結(jié)性能試驗(yàn)結(jié)果擬合了纖維間距與鋼纖維粘結(jié)強(qiáng)度之間的關(guān)系，分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)纖維間距很小時(shí)粘結(jié)強(qiáng)度隨著纖維間距的減小呈指數(shù)形式衰減；分析了鋼纖維粘結(jié)滑移曲線(xiàn)特征、纖維間距對(duì)纖維拔出過(guò)程耗能能力的影響。
　　 (2)：試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在RPC漿體中鋼纖維能充分均勻分命的情況下RPC抗彎拉強(qiáng)度隨著鋼纖維摻量的增加而增加，2％鋼纖維體積摻量時(shí)纖維增強(qiáng)效率最佳。熱水養(yǎng)護(hù)下由于能夠充分發(fā)揮RPC原材料的硅灰等火山灰質(zhì)材料的火山灰活性，所以85℃熱水

5、養(yǎng)護(hù)48小時(shí)的RPC試件抗彎拉強(qiáng)度均略高于28天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的RPC試件的抗彎拉強(qiáng)度。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)RPC中細(xì)骨料的粒徑較小時(shí)對(duì)RPC的抗彎拉強(qiáng)度不產(chǎn)生明顯的影響，但是當(dāng)骨料粒徑較大時(shí)會(huì)對(duì)漿體中的纖維分散產(chǎn)生比較明顯的影響，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)骨料粒徑過(guò)大時(shí)會(huì)有纖維成團(tuán)現(xiàn)象從而顯著降低了RPC材料的抗彎拉強(qiáng)度。同時(shí)采用了控制位移加載的方式測(cè)量了RPc矩形小梁的荷載一撓度全曲線(xiàn)，并對(duì)其韌性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　 (3)：本文分析和總結(jié)了關(guān)于纖維增強(qiáng)復(fù)合