通過3個強度等級、2種鋼纖維類型和4組鋼纖維摻量超高性能混凝土（UHPC）小梁試件的抗折試驗,研究了強度等級、鋼纖維類型和體積摻量對超高性能混凝土抗折強度及尺寸效應的影響。結(jié)果表明:隨UHPC強度等級的增加,小梁試件抗折強度尺寸效應趨于明顯,R160級試件抗折強度尺寸效應約為R120試件的1.26倍。鋼纖維摻量對UHPC抗折強度尺寸效應有較大影響,鋼纖維摻量越大,尺寸效應越明顯,摻入3%（體積分數(shù)）平直型鋼纖維和端勾型鋼纖維的R120級UHPC小梁試件抗折強度尺寸效應比未摻加鋼纖維的試件提高了71%和78%。建議了UHPC抗折強度尺寸換算系數(shù),提出了UHPC抗折強度尺寸效應律計算公式。 

【文章來源】：硅酸鹽學報. 2020,48(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

超高性能混凝土(UHPC)抗折強度實測值

圖3為不同鋼纖維摻量UHPC小梁試件抗折強度尺寸效應度γ100和γ150。從圖3可見：添加鋼纖維使得UHPC小梁試件抗折強度尺寸效應度明顯增大。摻入1%,2%和3%平直型鋼纖維的R120級UHPC小梁試件抗折強度尺寸效應度γ100比未摻加鋼纖維的UHPC小梁試件分別提高了35%,45%和58%，抗折強度尺寸效應γ150度增大了26%、51%和71%。端勾型鋼纖維摻量為1%,2%和3%的R120級UHPC小梁試件抗折強度尺寸效應度γ100為未摻加鋼纖維的UHPC的1.29倍、1.46倍和1.69倍，尺寸效應度γ150為1.37倍、1.53倍和1.78倍，變化規(guī)律與羅晨熙[15]的研究結(jié)果一致。原因是試件澆筑振搗時，接近試件表面的鋼纖維由于受到試模壁的阻礙作用，改變其雜亂分布的狀態(tài)而呈現(xiàn)出平行于試件表面的取向。這種鋼纖維取向像“箍筋”一樣對試件產(chǎn)生約束增強作用，即邊壁效應[17]，試件越小邊壁效應的增強作用占的比例越大，從而導致更明顯的尺寸效應現(xiàn)象。平直型纖維主要通過與UHPC基體間的摩擦形成粘結(jié)作用，端鉤型鋼纖維除摩擦外，端部提供了額外的錨固，使得其與UHPC基體的黏結(jié)性能明顯優(yōu)于平直型鋼纖維，邊壁效應更強從而尺寸效應更顯著。此外，當鋼纖維摻量較高時，在攪拌過程中纖維更易出現(xiàn)結(jié)團的現(xiàn)象，從而在試件中形成缺陷，增強了抗折強度的尺寸效應。

由尺寸換算系數(shù)定義可知，其值偏離1的程度越大表明尺寸效應越明顯。根據(jù)試驗結(jié)果，按式(3)和式(4)計算得到各規(guī)格UHPC小梁試件尺寸換算系數(shù)如圖4所示。由圖4可見：隨著鋼纖維摻量的提高，尺寸效應有所增強，UHPC抗折強度尺寸換算系數(shù)C70和C150分別呈降低和升高的趨勢。摻加3%平直型鋼纖維的R140級UHPC抗折強度尺寸換算系數(shù)約為1%鋼纖維摻量UHPC試件的98%和114%。鋼纖維類型對UHPC尺寸換算系數(shù)影響較小，同摻量條件下，采用端勾型鋼纖維UHPC試件的尺寸換算系數(shù)約為采用平直型鋼纖維UHPC試件的98%和103%。因此，可偏于安全地將各纖維摻量平直型鋼纖維UHPC抗折強度尺寸換算系數(shù)值取為采用3%端勾型鋼纖維UHPC試件的值，確保UHPC結(jié)構(gòu)具體足夠的安全儲備。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼纖維摻量對R-UHPC梁受彎性能影響的研究[J]. 馬熙倫,陳寶春,黃卿維,韋建剛,蘇家戰(zhàn).  寧夏大學學報(自然科學版). 2019(02)
[2]超高性能混凝土形狀與尺寸效應分析[J]. 陳寶春,楊簡,黃卿維,韋建剛,吳懷中.  福州大學學報(自然科學版). 2019(03)
[3]超高性能混凝土抗壓強度尺寸效應及收縮特性[J]. 水亮亮.  建筑材料學報. 2019(04)
[4]粗骨料粒徑對混凝土彎拉強度尺寸效應影響的試驗研究[J]. 杜敏,金瀏,李冬,杜修力.  北京工業(yè)大學學報. 2016(06)
[5]鋼纖維摻量對活性粉末混凝土力學性能影響分析[J]. 馬愷澤,闕昂,劉超.  混凝土. 2016(03)
[6]普通混凝土與高強混凝土抗壓強度的尺寸效應[J]. 蘇捷,方志.  建筑材料學報. 2013(06)
[7]混凝土抗折強度尺寸效應的試驗研究[J]. 蘇捷,方志,楊鉆.  工業(yè)建筑. 2012(12)
[8]RPC材料的抗折強度尺寸效應研究[J]. 安明喆,張立軍.  中國礦業(yè)大學學報. 2007(01)

碩士論文
[1]超高性能混凝土基本力學性能的尺寸效應研究[D]. 羅晨熙.湖南大學 2018



本文編號：3421106