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不同钢纤维增加形式,增强类钢纤维效果略胜一筹

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2015-08-24 18:00【

采用不同种类的钢纤维增强形式,进行对比分析得出相应的结果如下
 1 试验内容 

  试验用水为生活用自来水。水泥为525号普通硅酸盐水泥。细砂为河砂,筛除粒径大于5mm的颗粒,粗骨料采用最大粒径为20mm的碎石。钢纤维共采用4种形式,见表1.轴拉试件尺寸为100mm×100mm×300mm,每组浇注试块4个,共4组(包括4种纤维).混凝土配合比为:水∶水泥∶砂∶石=0.42∶1∶1.5∶2.0.试件养护28d后取出,采用切割机把两端面切平,试件长度为24cm左右。试验在清华大学高坝大型结构国家实验室INSTRON 8506伺服疲劳试验机上进行,试验装置如图1.试件端面采用环氧树脂与拉头胶结,并分别采用4个引伸计测量试件的拉伸变形,引伸计均连接在试件的上下拉头上,以确保其破坏面在引伸计测量范围内。4个引伸计中示值最大的通道作为试验机的控制信号[6]。应变初始加载速率为8με/min,在软化段后期,应变到达1000με时,加载速率提高至50με/min.从试验结果来看,提高加载速率前后,相应载荷略有提高,但对整段曲线的发展趋势影响很小。 

  2 试验结果 

  4种钢纤维混凝土的典型拉伸应力-应变曲线可以看出:在轴拉条件下,1%掺量的钢纤维远远没有达到使混凝土材料实现应变强化的地步,大部分试验曲线都在达到峰值后,出现荷载骤降段。但是,随着变形的增加,有两条曲线有明显的第二峰值出现,而另外两条则没有,正是根据这种现象,可以将其分为增强和增韧两大类钢纤维混凝土,有第二峰值的为增韧类,无第二峰值的为增强类。 

  通过比较试验结果,可以得出以下结论:增强类钢纤维混凝土比增韧类钢纤维混凝土的强度平均提高13%;而由基本开裂至裂缝宽度为0.5mm区间(相应的应变约2000με)的断裂能积分则显示:增韧类钢纤维混凝土比增强类钢纤维混凝土的断裂能平均提高20%.由表3还可以看出,大部分SFRC第一峰值对应的极限拉应变值与素混凝土相当,在100με左右,这说明低含率纤维的掺入对提高混凝土的极限拉应变作用不很明显。而增韧类SFRC第二峰值对应的应变则大大提高,可达1000με,由此可知第二峰值的出现大大提高了材料的韧性。DRAMIX型纤维因为长度是其它三种纤维长度的2倍,其断裂韧性更好,在试验曲线中可以看出在应变达到后,其荷载强度仍然保持较高水平,直到10000με应变时荷载仍可保持其峰值水平的50%左右。