纖維高強混凝土斷裂性能的試驗研究.pdf

1、隨著纖維混凝土的廣泛應(yīng)用和結(jié)構(gòu)分析方法、試驗技術(shù)、設(shè)計方法等的日臻完善,纖維混凝土斷裂機理的研究已經(jīng)引起了廣大科技工作者的廣泛重視.該文在河南省自然科學基金(0311052800)資助下,主要進行了以下幾個方面的研究:1.通過24組共72個試件尺寸為200mm×170mm×100mm的楔劈拉仲試件的試驗,探討了鋼纖維體積率、鋼纖維類型、相對切口深度等對高強混凝土斷裂性能的影響,建立了鋼纖維高強混凝土斷裂韌度(KIC)、斷裂能(GF)、臨

2、界裂縫嘴張開位移(CMODC)、臨界裂縫尖端張開位移(CTODC)等斷裂參數(shù)與鋼纖維含量特征參數(shù)的關(guān)系式;分析了鋼纖維高強混凝土和普通高強混凝土的缺口敏感性以及鋼纖維對高強混凝土裂縫前緣應(yīng)變場分布的影響.試驗結(jié)果表明:鋼纖維的加入可以極大地改善高強混凝土的斷裂性能,隨著纖維體積率的增加,鋼纖維高強混凝土斷裂參數(shù)均有不同程度的提高;與銑削型和剪切波紋型鋼纖維相比,切斷弓型鋼纖維可以極大地改善高強混凝土的斷裂性能;鋼纖維高強混凝土斷裂韌度和

3、斷裂能存在缺口敏感性,鋼纖維體積率的變化對高強混凝土缺口敏感性的影響較小;鋼纖維的加入可以改善裂縫前緣應(yīng)變場分布.2.通過8組共24個試件尺寸為200mm×170mm×100mm楔劈拉伸試件的試驗,探討了聚丙烯纖維摻量對高強混凝土斷裂韌度、斷裂能和臨界裂縫嘴張開位移的影響,研究了聚丙烯纖維高強混凝土裂縫前緣應(yīng)變場分布.結(jié)果表明:在該次試驗條件下,聚丙烯纖維對高強混凝土斷裂韌度基本沒有影響,但可以提高高強混凝土的斷裂能和臨界裂縫嘴張開位移

4、;隨著纖維摻量的增加,斷裂能和斷裂能增益比都有不同程度的提高,臨界裂縫張開位移有減小的趨勢,臨界裂縫嘴張開位移增益比變化沒有明顯的規(guī)律性;聚丙烯纖維對高強混凝土試件裂縫前緣應(yīng)變場分布改善不顯著;聚丙烯纖維主要改善高強混凝土的裂后行為.3.通過對14組共42個混雜纖維高強混凝土楔劈拉伸試件的試驗,研究了混雜纖維高強混凝土的斷裂力學性能和纖維混雜效應(yīng).研究結(jié)果表明:纖維的加入可以極大地改善高強混凝土的斷裂性能,纖維摻量較小的混雜纖維高強混凝