鋼纖維高強(qiáng)混凝土彎曲性能試驗(yàn)研究

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1、浙江建筑，第28卷，第5期，2011年5月ZhejiangConstruction，Vo1．28，No．5，May2011鋼纖維高強(qiáng)混凝土彎曲性能試驗(yàn)研究ExperimentalStudyonBendingBehaviorofSteelFiberReinforcedHigh—StrengthConcrete謝麗XlEn(應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京210046)摘要：通過51根尺寸為150mil×150mmx550mm及51根尺寸為1O0mmx100mnlx400mil的高強(qiáng)混凝土和鋼纖維高強(qiáng)混凝土小梁的彎曲試驗(yàn)，

2、探討了鋼纖維高強(qiáng)混凝土彎曲條件下的裂縫發(fā)展、破壞形態(tài)以及鋼纖維高強(qiáng)混凝土小梁試件的尺寸效應(yīng)，研究了鋼纖維體積率和鋼纖維類型對(duì)鋼纖維高強(qiáng)混凝土抗折初裂強(qiáng)度和抗折極限強(qiáng)度的影響。關(guān)鍵詞：鋼纖維；高強(qiáng)混凝土；抗折強(qiáng)度；尺寸效應(yīng)中固分類號(hào)：TU528．572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—3707(2011)05—0018—03鋼纖維混凝土在路面、橋面、機(jī)場(chǎng)跑道等領(lǐng)域的維為主導(dǎo)纖維，三種鋼纖維的特征參數(shù)見表1。鋼應(yīng)用中主要是承受彎曲應(yīng)力。研究鋼纖維混凝土的纖維體積率分別取為0、0．5％、1．0％、1．5％、彎曲性能、抗

3、折強(qiáng)度，為設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)和作為檢驗(yàn)施2．0％。試驗(yàn)所采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為CF60，對(duì)應(yīng)工期混凝土質(zhì)量的指標(biāo)具有實(shí)際意義。關(guān)于普通強(qiáng)于每一種鋼纖維體積率，分別設(shè)計(jì)出與該體積率對(duì)度鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法的彎曲性能，已經(jīng)有了較應(yīng)的混凝土配合比，并同時(shí)澆筑高強(qiáng)混凝土試件，作多的試驗(yàn)研究和理論分析，并在大量實(shí)際工程中得為同一種鋼纖維體積率下的對(duì)比試件。采用42．5到了應(yīng)用。而對(duì)于鋼纖維高強(qiáng)混凝土的彎曲性能，普通硅酸鹽水泥；中粗砂，細(xì)度模數(shù)為2．91；5～目前尚缺乏系統(tǒng)的研究成果，嚴(yán)重阻礙了鋼纖維高25mm石灰?guī)r碎石，連續(xù)粒級(jí)

4、；FDN一1高效減水劑。強(qiáng)混凝土的廣泛應(yīng)用¨。以下通過鋼纖維高強(qiáng)混采用了兩種尺寸的試件，即150mm×150mill×凝土小梁的彎曲性能試驗(yàn)，旨在探討鋼纖維體積率，550m／T／和1O0mm×1O0mm×400mm的小梁，并預(yù)鋼纖維類型對(duì)鋼纖維高強(qiáng)混凝土彎曲性能的影響；留相應(yīng)的抗壓、劈拉試塊作強(qiáng)度測(cè)試。鋼纖維高強(qiáng)混凝土試件的尺寸效應(yīng)或換算系數(shù)以及鋼纖維體積率和鋼纖維類型對(duì)鋼纖維高強(qiáng)混凝土抗表1鋼纖維特征參數(shù)表折初裂強(qiáng)度和抗折極限強(qiáng)度的影響，為鋼纖維高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析提供試驗(yàn)資料。l試件設(shè)計(jì)與制作試件設(shè)計(jì)時(shí)考

5、慮的主要參數(shù)是鋼纖維體積率、澆筑試件時(shí)，采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和。為了保鋼纖維類型及試件的尺寸。試驗(yàn)采用三種鋼纖維：證鋼纖維拌和均勻，先攪拌除鋼纖維外的其他材料，銑削型、切斷弓形、剪切波紋形，其中以銑削型鋼纖再將鋼纖維均勻撒入，全部投入后再攪拌2min。攪收稿日期：201l—O3—14作者簡介：謝麗(1976一)，女，河南信陽人，講師，從事建筑結(jié)構(gòu)工程的教學(xué)與研究工作。第5期謝麗：鋼纖維高強(qiáng)混凝土彎曲性能試驗(yàn)研究19拌過程中，人工用鋼棒輔助攪拌，以避免出現(xiàn)鋼纖維和發(fā)展的過程，破壞時(shí)試件頂部仍保持一定的受壓結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。澆

6、筑時(shí)，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)密實(shí)。24h后區(qū)，已斷開部位的鋼纖維或被拉斷或被拔出，表現(xiàn)出拆模，試件在室內(nèi)灑水養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行試驗(yàn)。良好的延性，其破壞形態(tài)見圖1。2試驗(yàn)結(jié)果及其分析彎曲試驗(yàn)在300kN抗折試驗(yàn)機(jī)上，按《鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法(CECS13：89)》的規(guī)定進(jìn)行，以0．05—0．08MPa／s的速度對(duì)試件進(jìn)行連續(xù)、均勻加荷。加載方式為三分點(diǎn)對(duì)稱加載，主要測(cè)試內(nèi)容為試件的開裂荷載、破壞荷載及破壞位置。2．1裂縫與高強(qiáng)混凝土相比，由于鋼纖維對(duì)裂縫的阻裂增強(qiáng)作用，鋼纖維高強(qiáng)混凝土試驗(yàn)小梁具有裂縫出現(xiàn)晚和發(fā)展高度低等特點(diǎn)

7、。MF20：銑削型鋼纖維高強(qiáng)混凝土，鋼纖維體積率為2．0％從試驗(yàn)過程的觀察可見，對(duì)于鋼纖維高強(qiáng)混凝BFIO：切斷弓形鋼纖維高強(qiáng)混凝土，鋼纖維體積率為1．O％土受彎試件，當(dāng)荷載達(dá)到開裂荷載時(shí)，在純彎段首先圖1抗折試件破壞圖出現(xiàn)正裂縫。隨著荷載的增加，正裂縫不斷向上開展并形成一條主裂縫，同時(shí)也出現(xiàn)斜裂縫。當(dāng)荷載2．3尺寸換算系數(shù)達(dá)到極值點(diǎn)后，試件仍具有一定的承載能力。試驗(yàn)由于靠近試模邊緣鋼纖維受到一定約束而沿加載過程中，能聽到鋼纖維在混凝土中被拔出時(shí)發(fā)縱向分布，使得鋼纖維混凝土抗折試件的尺寸換出的響聲，即使在試件將要

8、破壞時(shí)裂縫已經(jīng)很寬了，算系數(shù)比普通混凝土小，《鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法仍能看到鋼纖維在裂縫處參與受拉。隨著變形的繼(CECS13：89)》規(guī)定普通鋼纖維混凝土的尺寸換算續(xù)增大，鋼纖維高強(qiáng)混凝土繼續(xù)軟化，受拉主裂縫不系數(shù)采用0．85。但是，本次150mm×150mm×550mm和l00／l'lm×100mm×400mm／J~梁的試驗(yàn)結(jié)斷擴(kuò)展，受壓區(qū)高度逐漸減小。受拉主裂縫大致可