何晓达[1]2002年在《低掺量钢纤维/聚丙烯纤维高性能混凝土试验研究》文中研究说明本文在分析高强高性能混凝上的不足、单掺纤维混凝土的优缺点的基础上，结合目前国内外纤维混凝土研究中存在的矛盾及有关资料和复合材料理论显示出的混杂纤维混凝土的优势，以及尚需进一步解决的问题，阐明了对混杂纤维混凝土进行系统研究的必要性。在考虑经济性与性能并重的基础上，选择了聚丙烯纤维与钢纤维混杂，并采用低掺量，进行了正交试验及对比试验等大量试验。通过正交试验找到了在本文试验条件下的较优试验配比，并对混杂纤维混凝土各影响因素的影响程度作了分析。对各高性能混凝土强度(抗压强度、劈拉强度、抗折强厦、抗冲击强度)进行了对比、分析。考虑到耐久性是高性能混凝土的首要性能，所以对耐久性进行了较全面的试验对比和分析，结果表明，混杂纤维混凝土在总体上具有比素混凝土和单掺纤维混凝土优异的耐久性。大量试验结果表明，混凝土材料采用复合超迭加的方式对混凝土性能起到的增强和改善作用是与复合材料增强理论基本符合的，起到了优势迭加作用。可见，混杂纤维混凝土具有高性能，适于在有高韧性要求、有防火要求、有高耐久性要求及高强度要求的重要工程中推广应用。
肖柏军[2]2007年在《低掺量钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲韧性及试验方法研究》文中研究指明纤维混杂有利于水泥混凝土韧性的改善,已引起国内外的普遍关注。而目前,国内对低掺量钢—聚丙烯混杂纤维混凝土的弯曲韧性的研究还不多;现行的纤维混凝土弯曲试验评价方法也还存在一些问题。因此,人们很难充分认识其在韧性方面表现出的优越性,从而影响了在工程中的应用。本文进行了以下几方面的研究:1、在试验分析钢纤维、聚丙烯纤维对混凝土强度和施工性能影响的基础上,选择剪切型钢纤维和杜拉纤维(聚丙烯纤维)优化配制满足现代施工技术要求的中低强度等级低掺量钢-聚丙烯混杂纤维混凝土。2、针对小吨位试验机条件,进行纤维混凝土弯曲韧性试验方法研究。采用开缺口短梁试件,通过ANSYS分析叁种不同形状缺口对缺口端部应力场和试件断裂破坏的影响,试验结果表明:与CECS13:89的试验结果相比,U形缺口短梁试件的载荷—挠度曲线明显饱满,试验数值的离散度小,可信区间内的最小样品数要低。3、研究了纤维混凝土弯曲韧性的评价方法。在借鉴德国DBV和实测曲线基础上:计算D_2~f时,δ_2由原来的3.15mm变为2.65mm;定义并计算了D_3~f;为使等效载荷具较好的实际意义,对等效载荷计算公式中系数C_1、C_2、C_3进行分析,分别取0.5、5.0、10.0。从而避免出现CECS13:89中,承载能力变化系数ζ_(m,n,m)的计算值有负值这一不合理结论。4、对低掺量钢—聚丙烯混杂纤维混凝土的弯曲性能分析。弯曲韧性随强度等级增加而增大,但增长率随强度等级增加而呈下降趋势。低掺钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲韧性随纤维掺量的增加而增大,并找出了弯曲韧性与纤维掺量变化的关系式。
张海波[3]2011年在《混杂纤维混凝土增强、增韧效应研究》文中指出本文在总结国内外单掺纤维混凝土优缺点的基础上,以提高混凝土结构抗冲击性、抗折性和耐久性能等为目的,在考虑经济性的前提下,提出了低掺量钢纤维(s)-聚丙烯纤维(p)混杂增强混凝土的构思。首先,对增强、增韧高性能混凝土纤维混凝土的影响因素(如聚丙烯纤维掺量、钢纤维掺量、水胶比和粉煤粉掺量等)作出分析,并采用四因素叁水平的正交试验对混杂纤维混凝土的配合比进行了优化设计,确定了增强、增韧高性能混凝土的最佳试验配合比,并对各影响因素的影响程度做出了排序；然后,通过对素混凝土、钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土、钢纤维(s)-聚丙烯纤维(p)混杂增强混凝土的和易性能、抗压性能、劈裂性能、抗折性能、抗冲击性能的对比试验研究,大量试验结果表明,混杂纤维采用合理的材料设计,把高弹纤维(如钢纤维)和高延性纤维(如聚丙烯纤维)混凝土共同提高复合材料的强度和韧性,发挥其“正混杂效应”来增强混凝土,拓宽了高性能纤维混凝土的应用范围,具有显着的经济效益。
刘胜兵, 徐礼华[4]2012年在《混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响》文中研究表明为研究低掺量钢-聚丙烯混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响,采用正交试验法设计了18组混杂纤维高性能混凝土试件及1组普通高性能混凝土对比试件,通过标准试验方法进行立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,试验中考虑的因素主要是钢纤维的特征参数(类型、体积率、长径比)和聚丙烯纤维体积率.分析各因素对高性能混凝土拉压比的影响,结果表明:混杂纤维高性能混凝土具有明显延性破坏特征,而普通高性能混凝土表现为脆性破坏,混杂纤维的掺入使高性能混凝土的拉压比最大提高了26.2%,平均提高了9.9%.在影响高性能混凝土拉压比的四个因素中,钢纤维类型的影响最大,其次是聚丙烯纤维的体积率,影响最小的是钢纤维长径比.高性能混凝土中掺入适量钢-聚丙烯混杂纤维后,拉压比显着提高,韧性得到明显改善.
刘胜兵[5]2009年在《混杂纤维增强高性能混凝土深梁受剪性能研究》文中研究说明钢筋混凝土深梁以其巨大的承载能力,在土木工程中得到越来越广泛的应用。由于深梁的跨高比较小,在荷载作用下弯矩值较低,而剪力值却相对较高,其受剪承载力的计算在结构设计中显得尤为重要。为了满足抗剪要求,深梁往往具有较大的高度,并且需要配置大量的钢筋,这样既浪费材料,同时也给施工增加了难度。高性能混凝土具有较高的强度和耐久性,将其应用于深梁结构能较大地提高深梁的承载能力,减小构件的尺寸和自重,节约建筑材料。但主要缺点是仍然没有改变混凝土的脆性性质,并且混凝土强度越高,其脆性越大,这使得深梁剪切破坏时延性更差,不利于结构抗震。混杂纤维混凝土以其优良的力学性能,越来越受到各国研究者的关注。能否将钢纤维／聚丙烯纤维混杂掺入高性能混凝土,得到性能更优的高性能混凝土：一方面利用混杂纤维增加高性能混凝土的韧性,提高深梁剪切破坏延性；另一方面依靠混杂纤维的增强作用,提高深梁斜截面承载能力,减小分布钢筋用量,解决配筋过密引起的施工困难。为此,本文采用试验研究与理论分析相结合的方法,对混杂纤维高性能混凝土深梁受剪性能进行较为深入的研究,主要包括以下几方面内容：(1)采用正交试验法设计混杂纤维高性能混凝土强度试验,分析钢纤维外形、长径比、体积率及聚丙烯纤维体积率对高性能混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及拉压强度比的影响,比较各因素对高性能混凝土强度影响的大小顺序。结果表明,钢纤维／聚丙烯纤维混杂掺入高性能混凝土后,使基体高性能混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及拉压强度比普遍提高。其中,钢纤维外形的影响最大,钢纤维长径比的影响最小。(2)通过18根混杂纤维高性能混凝土深梁及2根普通高性能混凝土深梁的受剪试验,采用直观分析法对影响深梁抗剪极限强度的各因素进行定量分析与比较。结果表明,混杂纤维的掺入可以显着提高高性能混凝土深梁的抗剪极限强度。影响混杂纤维高性能混凝土深梁抗剪极限强度的各因素中,水平分布钢筋配筋率的影响最大,钢纤维长径比的影响次之,聚丙烯纤维体积率的影响最小。(3)结合我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)和《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38:2004)中深梁受剪承载力计算公式,参考国内外学者相关研究成果,分析规范现有受剪承载力计算公式对高性能混凝土深梁的适用性,提出混杂纤维高性能混凝土深梁斜截面受剪承载力计算公式,可供工程设计参考。(4)基于深梁受剪试验结果,采用直观分析法对影响深梁剪切初裂强度的各因素进行定量分析与比较。结果表明,混杂纤维的掺入可以显着提高高性能混凝土深梁的剪切初裂强度。在影响混杂纤维高性能混凝土深梁剪切初裂强度的诸因素中,钢纤维长径比的影响最大,聚丙烯纤维体积率的影响次之,竖向分布钢筋配筋率的影响最小。(5)结合我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中普通混凝土深梁及《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38:2004)中钢纤维混凝土深梁斜截面抗裂度计算公式,参考国内外学者相关研究成果,建立了混杂纤维高性能混凝土深梁斜截面抗裂度计算公式,为实际工程设计提供参考。(6)在混杂纤维高性能混凝土深梁受剪性能试验研究的基础上,采用正交分析法探讨钢纤维外形、长径比及体积率、聚丙烯纤维体积率、水平及竖向分布钢筋配筋率对深梁受剪破坏形态及延性的影响,比较各因素对深梁剪切破坏延性的影响,分析了混杂纤维高性能混凝土深梁的受剪破坏机理。结果表明,混杂纤维的掺入可以显着提高高性能混凝土深梁剪切破坏延性。其中,钢纤维体积率的影响最大,超过了水平和竖向分布钢筋的影响,钢纤维外形的影响最小。(7)运用大型有限元分析软件ABAQUS对普通高性能混凝土深梁及混杂纤维高性能混凝土深梁受剪性能进行数值模拟,并与试验结果进行了比较,同时针对试验中未能考虑的影响因素进行有限元拓展分析。有限元分析结果表明,随着配筋率的增加,混杂纤维高性能混凝土深梁抗剪极限承载力有所提高,但提高的幅度很小；当剪跨比λ≤1时,混杂纤维高性能混凝土深梁受剪承载力随剪跨比的变化不明显；增大跨高比使混杂纤维高性能混凝土深梁的受剪极限承载力有所提高,但变化幅度不大,这些都与普通混凝土深梁的规律一致。
王世合[6]2007年在《高强高含量混杂纤维增强混凝土材料配制及其性能研究》文中研究指明不同种类与不同尺度的低模量纤维和高模量纤维有各自的优缺点。要从整体上提高混凝土的性能,应加入多层次纤维,利用不同性能和特点的纤维混杂与混凝土迭加,充分发挥各种纤维特点,使混凝土在受荷阶段和不同性能层次上达到逐级阻裂与强化的功能,多方面改善混凝土的性能,得到性能优越的高强高含量混杂纤维混凝土,以适应防护工程的需要。本文研究高强高含量混杂纤维混凝土的配制与静动力性能取得的成果:(1)通过原材料的优选和适应性试验研究,确定了基准配合比;(2)采用普通搅拌工艺和纤维混杂技术解决了高含量混杂纤维混凝土施工的技术难题;(3)进行高强高含量混杂纤维混凝土的材料力学性能试验研究,得到了其静力性能和动力性能参数;(4)研究了不同层次和不同含量的混杂纤维混凝土的增强效果,初步分析了混杂纤维增强机理;(5)进行了不同层次和不同含量的高强高含量混杂纤维混凝土受压应力-应变全曲线试验研究,分析了混杂纤维对高强高含量混凝土受压时的力学性能及破坏形态的影响;(6)开展了不同层次和不同含量的高强高含量混杂纤维混凝土受弯构件的抗爆性能试验研究,系统分析了混杂纤维对高强高含量混凝土抗爆性能的影响。
孙丽[7]2013年在《混杂纤维混凝土配合比设计叁元迭加法试验研究》文中提出钢纤维和聚丙烯纤维混杂对新拌混凝土和易性及硬化后力学性能产生影响，配合比设计较普通混凝土复杂，不同研究单位取得的混杂纤维混凝土试验规律存在较大差异。目前国内外研究大多采用正交试验直接外掺纤维配制混杂纤维混凝土，随钢纤维聚丙烯纤维掺量的增加，混凝土坍落度随之降低，和易性变差，不利于施工。虽然最新修订的《纤维混凝土结构技术规程》[9]中增加了合成纤维混凝土的内容，对钢纤维混凝土相关内容也做了修订，但是关于混杂纤维混凝土仍然空白。为克服按现行规程进行配合比设计导致结果因人而异的缺点，本文提出了混杂纤维混凝土叁元迭加配合比设计方法，并通过HF40、HF50和HF60混杂纤维混凝土配合比设计进行了试验验证。试验内容包括新拌混凝土坍落度，硬化后混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗拉强度、轴心抗拉强度和弯曲韧性等，研究了钢纤维和聚丙烯纤维混杂对混凝土工作性能及其基本力学性能的影响规律。结果表明，配合比设计采用叁元迭加法可配制出满足新拌混凝土工作性能和硬化混凝土基本力学性能要求的混杂纤维混凝土。研究成果为修订完善混杂纤维混凝土配合比设计方法提供了科研依据。
王占桥[8]2007年在《纤维增强与加固混凝土断裂与粘结性能》文中认为纤维混凝土(Fiber Reinforced Concrete，FRC)是在混凝土基体中均匀掺入乱向分布的短细纤维所形成的具有较高韧性的复合材料。随着FRC材料的广泛应用，改进纤维混凝土结构的设计方法，建立合理的FRC断裂判据成为广大科学工作者关注的问题。由于纤维混凝土体系的复杂性，国内外在纤维混凝土断裂性能方面的研究还不很系统，得到的结论差别较大，尤其是随着混杂纤维混凝土影响因素的增加，混杂纤维混凝土断裂性能的研究还没有一致的结论。纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer，FRP)复合材料由于其优异的性能，使FRP加固混凝土结构的研究和工程应用在近年来得到了迅速发展。众多的工程实践和试验研究表明，FRP与混凝土的剥离是FRP加固混凝土结构破坏的主要形态之一，是决定加固成功与否和制约预期加固成效的关键因素。目前，关于FRP与混凝土粘结性能的研究方法大多是采用单剪或双剪试验。这些试验方法虽然可以在一定程度上反映FRP与混凝土的粘结特性，但与实际的FRP加固混凝土结构中FRP受力状况并不一致。在混凝土基体中加入少量的纤维改善混凝土自身的特性，在本质上表现为提高了混凝土基体抵抗裂纹扩展的能力，从而可以改善其与FRP之间的粘结性能。但是这种改善作用如何评价?如何建立与FRP和混凝土粘结强度计算衔接的FRP和SFRC粘结强度的计算模式?目前还没有试验研究。本文基于断裂力学基本理论，研究了钢纤维增强混凝土(steel fiber reinforced concrete，SFRC)、钢纤维增强高强混凝土(steel fiber reinforced high-strength concrete，SFHSC)、聚丙烯纤维增强高强混凝土(polypropylene fiber reinforced high-strength concrete，PPHSC)和钢纤维—聚丙烯纤维混杂增强高强混凝土(hybrid steel and polypropylene fiber reinforced high-strength concrete，HFHSC)的断裂性能。并利用切口叁点弯曲梁粘贴FRP修正梁试验方法研究了FRP片材与混凝土以及与SFRC的粘结性能。主要研究内容如下：1．通过13组共72个尺寸为100mm×100mm×515mm切口梁试件的叁点弯曲试验，研究了钢纤维体积率(ρ_f)和钢纤维类型对SFRC断裂韧度(K_(IC))、断裂能(G_F)、临界裂缝张开位移(CMOD_C、CTOD_C)和转动因子r等的影响。结果表明：钢纤维的加入可以显着改善混凝土基体的断裂性能，且随着ρ_f的增加，SFRC断裂性能均有不同程度的提高；与铣削型和剪切波纹型钢纤维相比，切断弓型钢纤维可以极大地改善SFRC的断裂性能。SFRC及其对比组混凝十叁点弯曲梁试件的裂缝开展是围绕某一点转动，当CMOD达到某一定值后，CTOD／CMOD趋于一定值，转动因子r趋于稳定，且随着ρ_f的增加，r有减小的趋势；钢纤维类型对r影响不显着。混凝土的r值为1.001，SFRC的r值为1.1234。基于对试验数据的统计分析，建立了与普通混凝土断裂参数计算相衔接的SFRC断裂参数计算模式和修正的SFRC断裂参数计算模式。2．通过26组共144个尺寸为100mm×100mm×515mm切口梁试件的叁点弯曲试验，研究了ρ_f、切口深度和钢纤维类型等对SFHSC的断裂韧度、断裂能、临界裂缝张开位移和转动因子等的影响，探讨了混凝土基体强度和试验方法对上述断裂参数的影响。结果表明：在高强混凝土(high-strength concrete，HSC)中加入钢纤维可以极大地改善HSC的断裂性能，且随着ρ_f的增加，SFHSC断裂性能有较大幅度的提高，尤其断裂能的提高最为显着；切口深度变化对SFHSC及其对比组HSC的K_(IC)和G_F影响没有共同特征；切断弓型钢纤维与铣削型和剪切波纹型钢纤维相比，可以极大地改善SFHSC的断裂性能；不同混凝土基体强度影响钢纤维效应的发挥，试验方法对试验结果的影响不显着；对应于某一切口深度，铣削型SFHSC的转动因子值趋于一定值，且r与ρ_f之间没有相关性，但随切口深度的增加略有增加；在试验ρ_f范围内，铣削型SFHSC的r为0.5013。基于试验数据的统计分析，建立了与普通混凝土断裂参数计算相衔接的适用于不同强度的钢纤维增强混凝土断裂参数的计算模式和改进的计算模式；计算结果表明：改进的计算模式可以偏安全地通过混凝土断裂参数预测钢纤维增强混凝土的断裂参数。3．通过8组共44个尺寸为100mm×100mm×515mm切口梁试件的叁点弯曲试验，研究了聚丙烯纤维掺量(W_f)对PPHSC断裂韧度、断裂能和临界裂缝张开位移影响。试验结果表明：在试验聚丙烯纤维掺量范围内，聚丙烯纤维的加入对HSC断裂韧度影响不显着，可以有限提高HSC的断裂能，但是对裂缝张开位移的改善作用有限。PPHSC的K_(IC)及其增益比与W_f之间没有相关性，但随着W_f的增加，G_F及其增益比均表现了良好的增加趋势，PPHSC的CMOD_C和CTOD_C呈下降趋势，CMOD_C和CTOD_C增益比与W_f之间没有相关性；试验方法对PPHSC断裂参数有不同程度的影响，尤其对G_F的影响最为显着。聚丙烯纤维主要改善高强混凝土裂后行为。最后基于试验数据的统计分析，建立了PPHSC断裂参数的计算模式。4．通过10组共55个尺寸为100mm×100mm×515mm切口梁试件的叁点弯曲试验，研究了钢纤维和聚丙烯纤维混杂增强高强混凝土的断裂特性和钢纤维与聚丙烯纤维的纤维混杂效应。试验结果表明：在试验钢纤维和PP纤维混杂条件下，HFHSC的K_(IC)及其增益比变化与W_f没有相关性，但随着W_f的增加，HFHSC的G_F、CMOD_C利CTOD_C及其增益比均表现了良好的增加趋势；HFHSC断裂参数随ρ_f的增加都表现出良好的增加趋势；钢—PP纤维整体上表现了较好的正混杂效应，尤以断裂能混杂效应最为显着；钢纤维在HFHSC断裂性能改善方面起主导作用，聚丙烯纤维在改善HFHSC断裂性能方面有局限性。5．通过18组共90个尺寸为100mm×100mm×515mm的FRP片材加固切口叁点弯曲切口混凝土梁的粘结试验，研究了碳纤维增强聚合物(carbon fiber reinforced polymer，CFRP)片材粘结厚度、粘结长度和混凝土强度等级等对加固梁峰值荷载、峰值挠度及CFRP与混凝土粘结性能、有效粘结长度和FRP粘结应力分布的影响，分析了玻璃纤维增强聚合物(glass fiber reinforced polymer，GFRP)粘结厚度对加同梁峰值荷载和GFRP与混凝土粘结性能及粘结应力分布等的影响，同时，并利用CFRP和GFRP片材的混杂，研究了混杂片材(hybrid fiber reinforced polymer，HFRP)与混凝土之间的粘结性能。试验结果表明：随着FRP粘结厚度的增加，加固梁的峰值荷载有不同程度的提高；加固梁挠度与FRP的材性密切相关，随着CFRP厚度的增加，加固梁挠度呈减小的趋势，但GFRP粘结厚度的增加可以不同程度提高加固梁挠度；FRP片材刚度、粘结宽度和粘结长度等影响FRP与混凝土之间极限粘结力，其增强效应与FRP厚度为非线性关系；混凝土强度等级对CFRP与混凝土粘结性能影响不显着；有效粘结长度与FRP刚度有关，CFRP粘结长度超过有效粘结长度后，其与混凝土的粘结性能不再提高。基于试验结果的统计分析，提出了适用性较强的FRP片材与混凝土有效粘结长度和极限粘结力的计算公式，并结合前人试验成果对本文计算公式进行了验证，计算结果与试验结果一致性较好。6．通过16组共80个尺寸为100mm×100mm×515mm的CFRP片材加固SFRC切口叁点弯曲梁和对比组混凝土切口叁点弯曲梁的粘结试验，研究了ρ_f、CFRP粘结长度等对CFRP与SFRC粘结性能的影响。试验结果表明：钢纤维的加入可以在一定程度上改善混凝土基体与CFRP的粘结性能，且随着ρ_f的增加，加固SFRC梁承载能力和峰值荷载均表现了良好的增加趋势，CFRP与SFRC的极限粘结力和CFRP的粘结应力也有不同程度的提高；SFRC与CFRP之间也存在有效粘结长度的影响，当粘结长度超过有效粘结长度后，CFRP与SFRC之间的粘结性能不再提高。钢纤维的加入可以提高CFRP与钢纤维混凝土的有效粘结长度，且随着ρ_f的增加，有效粘结长度也随之增加。钢纤维的加入改善了CFRP的应力分布。通过对试验数据的分析，分别建立了与普通混凝土相衔接的CFRP与SFRC有效粘结长度以及极限粘结力的计算公式，计算结果与试验结果一致性较好。
赵大勇[9]2002年在《高强混凝土梁板抗弯性能试验及其承载能力分析研究》文中指出高强混凝土具有高强度、高工作度、高体积稳定性、高抗渗性等优良性能，作为新一代建筑材料在国际范围内得到了广泛应用，但是由于高强混凝土的延性较差，未能在防护工程中得到大量使用。 本文通过掺加高效减水剂、降低水灰比、掺加磨细矿渣和硅粉配制了C80高强混凝土(HSC)。通过变化受拉筋含筋率和受压筋、箍筋(钩筋、分布筋)含量，或掺加纤维使之成为钢纤维高强混凝土(SFRHSC)和聚丙烯纤维高强混凝土(PFRHSC)，对高强混凝土双筋截面梁、板的受弯性能进行了试验研究，试图改善高强混凝土受弯构件的延性，使其延性比大于5；并在相同配筋情况下，通过变化截面宽度，研究了高强混凝土受弯构件的宽高比对压区混凝土极限应变的影响；并对试验构件的裂缝发展情况进行了观测。另外进行了浅埋高强混凝土拼装式箱形结构化爆试验，以检验其动载抗弯性能。 研究表明：本文研究的梁、板构件的延性比远大于5；增加箍筋(钩筋、分布筋)含量，可以提高压区混凝土剥落时的挠度；在适当的受压筋、箍筋(钩筋、分布筋)含量下，可以忽略压区混凝土剥落瞬间的承载力下降，从而大大提高构件的延性；受弯构件的宽高比对压区混凝土极限应变的影响不明显；受弯构件的裂缝间距受箍筋(钩筋、分布筋)的布置影响；文中所用的承载力和变形计算方法是可行的。化爆试验表明，高强混凝土构件的动载抗弯性能能够满足防护结构的要求。
赵臻真[10]2017年在《钢纤维混凝土弯曲韧性及残余抗折强度试验研究》文中研究指明钢纤维混凝土作为一种新型复合建筑材料,已广泛应用于建筑结构与工程实际中。除强度指标外,韧性也是钢纤维混凝土的一种重要性能,而弯曲韧性是衡量钢纤维混凝土韧性的重要指标。国内外一些学者以及各国标准规范相继提出了不同的试验方法与评价指标来表示钢纤维混凝土的弯曲韧性,但国内对于钢纤维混凝土弯曲韧性评价方法中残余抗折强度的研究还较少,随着钢纤维生产工艺与技术的进步,对于新型钢纤维增强增韧混凝土弯曲性能的研究还有待深入。本文依据我国《钢纤维混凝土》(JG/T 472-2015)、《纤维混凝土试验方法标准》(CECS13:2009)和欧洲标准(EN14651)进行了棱柱体叁分点加载试验和切口梁单点加载试验,分析和研究了钢纤维混凝土的弯曲韧性及残余抗折强度。主要研究内容及结论如下:1、进行了54组共162个150mm×150mm×150mm钢纤维混凝土立方体试件的抗压试验、24组共72根150mm×150mm×550mm钢纤维混凝土棱柱体小梁的叁分点弯曲韧性试验和54组共216根150mm×150mm×550mm钢纤维混凝土切口梁单点加载弯曲韧性试验,研究了钢纤维体积率、混凝土强度、钢纤维类型对弯曲韧性及残余抗折强度的影响规律。研究结果表明:在不同的试验方法下,试件的弯曲韧性指标随着钢纤维体积率与混凝土强度的提高均有增长趋势,其中,后期的等效抗折强度与残余抗折强度的增长尤为显着;钢纤维类型对于比例极限强度的提高影响并不明显,钢纤维类型对于混凝土弯曲韧性的影响主要体现在混凝土破坏后期等效抗折强度或残余抗折强度的提高上,其中4D、5D型钢纤维增强增韧效果更好。2、对比分析了叁分点法(JG/T 472-2015)、切口梁法(CECS13:2009)和切口梁法(EN14651)叁种弯曲韧性评价指标的适用性。结果表明:切口梁法比例极限强度的计算条件(挠度δ或裂缝嘴张开位移CMOD≤0.05mm)限制了钢纤维混凝土抗折强度的取值范围,相比之下,叁分点法更适合表征高强高掺量钢纤维混凝土的弯曲韧性;切口梁法因其能够测得素混凝土和小掺量钢纤维混凝土的荷载-挠度/裂缝嘴张开位移曲线下降段,更适合表征低掺量钢纤维混凝土和素混凝土的弯曲韧性。3、基于叁分点法荷载-挠度曲线和切口梁法荷载-挠度/裂缝嘴张开位移曲线的走势与线下面积积分所得能量吸收值,分析了叁种方法的特点与不足、联系与区别,得出结论:因切口梁法的荷载-挠度曲线与荷载-裂缝嘴张开位移曲线走势基本一致,荷载-挠度曲线对应的抗折强度fm、等效抗折强度feq1、feq2与荷载-裂缝嘴张开位移曲线对应的比例极限强度ct L ff,、残余抗折强度R,1f、R,2f在数值上也较为接近;切口梁法开裂能量吸收值crD存在不适用于CECS13:2009计算方法的情况,因此CECS13:2009切口梁法能否对不适用情况下试件的弯曲韧性进行准确评价还有待进一步研究,而使用EN14651切口梁法对弯曲韧性进行评价则不依据于能量法,残余抗折强度能更好地反映出钢纤维混凝土弯曲韧性的变化趋势。
参考文献：
[1]. 低掺量钢纤维/聚丙烯纤维高性能混凝土试验研究[D]. 何晓达. 大连理工大学. 2002
[2]. 低掺量钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲韧性及试验方法研究[D]. 肖柏军. 中南大学. 2007
[3]. 混杂纤维混凝土增强、增韧效应研究[D]. 张海波. 广东工业大学. 2011
[4]. 混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响[J]. 刘胜兵, 徐礼华. 武汉工程大学学报. 2012
[5]. 混杂纤维增强高性能混凝土深梁受剪性能研究[D]. 刘胜兵. 武汉大学. 2009
[6]. 高强高含量混杂纤维增强混凝土材料配制及其性能研究[D]. 王世合. 同济大学. 2007
[7]. 混杂纤维混凝土配合比设计叁元迭加法试验研究[D]. 孙丽. 华北水利水电大学. 2013
[8]. 纤维增强与加固混凝土断裂与粘结性能[D]. 王占桥. 郑州大学. 2007
[9]. 高强混凝土梁板抗弯性能试验及其承载能力分析研究[D]. 赵大勇. 西南交通大学. 2002
[10]. 钢纤维混凝土弯曲韧性及残余抗折强度试验研究[D]. 赵臻真. 郑州大学. 2017
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