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1、26混雜效應(yīng)對混雜纖維混凝土力學(xué)性能的影響2016年9月混雜效應(yīng)對混雜纖維混凝土力學(xué)性能的影響賀晶晶,師俊平,王學(xué)志,韓鐵林(1.西安理工大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,西安710048;2.遼寧工業(yè)大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,錦州121001)摘要:討論了玄武巖纖維與聚丙烯纖維的“纖維混雜效應(yīng)”對混凝土基體力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,玄武巖.聚丙烯混雜纖維混凝土(B—PHFRC)的劈裂抗拉強度和抗折強度明顯高于玄武巖纖維混凝土(BFRC)和聚丙烯纖維混凝土(PFRC)。提出了“纖維混雜效應(yīng)函數(shù)”的概念,利用MATLAB數(shù)據(jù)擬合的方法求得了玄武巖一聚丙烯纖
2、維混雜效應(yīng)函數(shù),對其求極值獲得了玄武巖一聚丙烯混雜纖維對混凝土力學(xué)性能改善最佳的體積摻加率。關(guān)鍵詞:玄武巖纖維;聚丙烯纖維;混雜纖維混凝土;纖維混雜效應(yīng)函數(shù)中圖分類號:TB332文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-0999(2016)09-0026-07混雜纖維混凝土(HFRC)是指在混凝土中加入表觀密度為2665kg/cm,堆積密度為1450kg/cm,兩種或兩種以上纖維而組成的纖維混凝土¨J。將不粒徑級配為10—20mm,含泥量為0.3%,針片狀含同品種纖維或不同特性的纖維按一定比例混雜摻人量為14%。玄武巖纖維采用浙江天龍玄武巖連續(xù)纖
3、混凝土基體中,使其取長補短,發(fā)揮各自優(yōu)勢,使混維高新科技有限公司生產(chǎn)的短切連續(xù)型玄武巖纖凝土基體性能在多相、多層次上得到改善,引。目維,外觀為金褐色,具體性能指標(biāo)如表1所示。聚丙前,國內(nèi)外對單摻纖維混凝土力學(xué)性能的研究相對烯纖維采用泰安路強工程材料有限公司生產(chǎn)的束狀較多,對混雜纖維增強混凝土力學(xué)性能的試驗研究聚丙烯纖維,外觀為乳白色,具體性能指標(biāo)見表1。相對尚少,特別是混雜纖維之間存在的“混雜效表1纖維性能指標(biāo)應(yīng)”。本文將聚丙烯纖維和玄武巖纖維以不同的比Table1Fiberperformanceindicators例混合后摻入C30混凝
4、土中形成“玄武巖.聚丙烯混雜纖維混凝土”,對其基本力學(xué)性能進(jìn)行試驗研究。通過研究對比玄武巖一聚丙烯混雜纖維和單一聚丙烯纖維、單一玄武巖纖維對C30混凝土力學(xué)性能的影響,提出“纖維混雜效應(yīng)”的概念;通過試驗研究,討論了“玄武巖一聚丙烯纖維混雜效應(yīng)”對C30普通1.2纖維混凝土配合比設(shè)計及試驗方法混凝土力學(xué)性能的影響。配制C30混凝土為基體混凝土,配合比如表2所示,無任何添加劑。1纖維混雜效應(yīng)試驗設(shè)計表2C30混凝土配合比1.1試驗用材料及其性能Table2C30eoneretemix選用細(xì)度為7.0%的32.5A級礦渣硅酸鹽水水水泥砂子石子
5、泥。細(xì)骨料:采用中砂,其表觀密度為2670kg/cm,水泥強度砂率水灰比/kg"m-3/kg.mITI-3/kg.m-3/kg.m-3堆積密度為1554kg/cm。,細(xì)度模數(shù)為2.4,含泥量為3.0%。粗骨料:采用粒徑為l0~20mm的碎石,收稿日期:20160509基金項目:國家自然科學(xué)基金(11302167,11572244)作者簡介:賀晶晶(1985一),男,博士生,主要從事巖土工程災(zāi)害和混凝土復(fù)合材料方面的研究。通訊作者:師俊平(1957一),男,教授,博士,主要從事?lián)p傷與斷裂力學(xué)以及復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)動態(tài)特性方面的研究,shijp
6、@xaut.edu.en。
7、豫,雄l2016年第9期玻璃鋼/復(fù)合材料27表3試驗結(jié)果記錄將聚丙烯纖維、玄武巖纖維以單摻和正交混雜Table3Testresultsarerecorded方式摻入基體混凝土中,組成玄武巖.聚丙烯混雜纖試件抗壓劈裂抗抗折抗壓強度劈裂強度抗折強度維混凝土(B巧),其中,B代表玄武巖纖維,P代表類型強度拉強度強度增強系數(shù)增強系數(shù)增強系數(shù)聚丙烯纖維。以纖維的體積摻加率(簡稱“摻加(BiPj)/MPa/MPa/MPa()(鼠)(盧)率”)控制纖維的摻量,如式(1):6=×00%㈩式中,6為纖維體積摻加率,簡稱“摻加率”
8、;為摻入混凝土肺熱纖維的體積;為纖維混凝土的體積。本文用i表示玄武巖纖維的摻加率,i取0、0.06%、0.12%、0.18%、0.24%;表示聚丙烯纖維的摻加率,.,取0、0.06%、0.12%、0.18%、0.24%;BiPj表示將玄武巖纖維以i摻加率與聚丙烯纖維以.,摻加率混雜摻入混凝土中組成的混雜纖維混凝土;BOP0表示C30基體混凝土。將粗骨料砂子、石子首先倒人攪拌機干拌30s,再加入水泥、纖維干拌30s,最后加水濕拌而成纖維混凝土??箟簭姸仍囼灪团芽估瓘姸仍囼灢捎迷嚰叽鐬?00mmX100mmX100mm;抗折試驗試件采用試
9、件尺寸為100mm×100mmx400mm。依據(jù)GB/T50082-2009中相關(guān)規(guī)定將試件標(biāo)養(yǎng)至28d齡期,進(jìn)行抗壓、劈裂抗拉、抗折強度試驗。為了保證試驗結(jié)果的精確度,采用每6個試件為一組,