玄武巖/聚丙烯腈混雜纖維混凝土力學(xué)性能及最優(yōu)纖維摻量研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 05:05
為得到力學(xué)性能較優(yōu)的混雜纖維混凝土設(shè)計(jì)方法,研究纖維混雜效應(yīng)及纖維最佳摻配量。選用玄武巖纖維(B纖維)和聚丙烯腈纖維(P纖維),通過對(duì)不同纖維體積摻量的混凝土試件進(jìn)行抗壓、劈裂抗拉和彎曲韌性等力學(xué)性能試驗(yàn),得到各纖維摻量下混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗壓彈性模量、抗拉強(qiáng)度、抗彎承載力和彎曲應(yīng)力-應(yīng)變曲線,并據(jù)此計(jì)算纖維混雜效應(yīng)系數(shù)和韌度比。研究結(jié)果表明:纖維的摻入對(duì)混凝土抗壓彈性模量影響很小,對(duì)抗拉、抗彎強(qiáng)度和韌度比有明顯提升,但抗壓強(qiáng)度略有下降。混雜纖維混凝土的抗壓、抗拉、抗彎強(qiáng)度和韌度比等力學(xué)性能總體上優(yōu)于單一纖維混凝土。纖維混雜效應(yīng)系數(shù)分析表明,2種纖維間具有良好的混雜效應(yīng)。當(dāng)B纖維和P纖維體積摻量分別為0.15%和0.11%時(shí),纖維混凝土力學(xué)性能綜合最優(yōu)。同時(shí),該摻配量下的混凝土早齡期(3 d和7 d)的力學(xué)性能亦優(yōu)于素混凝土。
【文章來源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,17(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
不同纖維摻量時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線比較(峰值前)
彎曲韌性試驗(yàn)采用三分點(diǎn)加載,同時(shí)在試塊底面跨中橫向依次黏貼3個(gè)長(zhǎng)度為50 mm的電阻應(yīng)變片,如圖1所示。每隔60 s讀取一次應(yīng)變值,取算數(shù)平均值作為試塊跨中的受拉應(yīng)變值,并記錄所對(duì)應(yīng)的彎曲荷載,試驗(yàn)加載采用恒速率控制,加載速率為0.2 mm/min,直至試塊破壞時(shí)終止試驗(yàn)。2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
PC,BFRC和PFRC試塊在立方體抗壓試驗(yàn)中,當(dāng)荷載達(dá)到最大值時(shí)立即減小,PC試塊表面脫落破損嚴(yán)重,最終呈現(xiàn)“工”字形或錐形,見圖4(a)。BFRC試塊表面脫落現(xiàn)象要明顯好于PC,見圖4(b);HFRC試塊在抗壓試驗(yàn)中,當(dāng)荷載達(dá)到最大值后不會(huì)立即減小而是會(huì)出現(xiàn)一定的滯后,且大部分試塊在破壞時(shí)表面不會(huì)自行脫落,總體上還能保持原形狀,見圖4(c)。由破壞形態(tài)上可以驗(yàn)證上文中提到的纖維可對(duì)裂縫周圍的基體有拉拽的作用,也可對(duì)裂縫的發(fā)展產(chǎn)生一定的抑制作用。對(duì)于混凝土試塊的軸心抗壓試驗(yàn)中的破壞形態(tài)則與立方體抗壓試驗(yàn)基本相同。圖4 立方體抗壓試塊破壞形態(tài)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼-聚丙烯混雜纖維增強(qiáng)超高性能混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 陳倩,徐禮華,吳方紅,曾彥欽,梁旭宇. 硅酸鹽通報(bào). 2020(03)
[2]鋼-聚丙烯混雜纖維配筋混凝土抗裂性能試驗(yàn)[J]. 吳海林,裴子強(qiáng),楊雪楓. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(04)
[3]混雜效應(yīng)對(duì)混雜纖維混凝土力學(xué)性能的影響[J]. 賀晶晶,師俊平,王學(xué)志,韓鐵林. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2016(09)
[4]玄武巖纖維混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 潘慧敏. 硅酸鹽通報(bào). 2009(05)
[5]混雜纖維混凝土的力學(xué)性能及抗?jié)B性能[J]. 楊成蛟,黃承逵,車軼,王伯昕. 建筑材料學(xué)報(bào). 2008(01)
本文編號(hào):3437473
【文章來源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,17(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
不同纖維摻量時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線比較(峰值前)
彎曲韌性試驗(yàn)采用三分點(diǎn)加載,同時(shí)在試塊底面跨中橫向依次黏貼3個(gè)長(zhǎng)度為50 mm的電阻應(yīng)變片,如圖1所示。每隔60 s讀取一次應(yīng)變值,取算數(shù)平均值作為試塊跨中的受拉應(yīng)變值,并記錄所對(duì)應(yīng)的彎曲荷載,試驗(yàn)加載采用恒速率控制,加載速率為0.2 mm/min,直至試塊破壞時(shí)終止試驗(yàn)。2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
PC,BFRC和PFRC試塊在立方體抗壓試驗(yàn)中,當(dāng)荷載達(dá)到最大值時(shí)立即減小,PC試塊表面脫落破損嚴(yán)重,最終呈現(xiàn)“工”字形或錐形,見圖4(a)。BFRC試塊表面脫落現(xiàn)象要明顯好于PC,見圖4(b);HFRC試塊在抗壓試驗(yàn)中,當(dāng)荷載達(dá)到最大值后不會(huì)立即減小而是會(huì)出現(xiàn)一定的滯后,且大部分試塊在破壞時(shí)表面不會(huì)自行脫落,總體上還能保持原形狀,見圖4(c)。由破壞形態(tài)上可以驗(yàn)證上文中提到的纖維可對(duì)裂縫周圍的基體有拉拽的作用,也可對(duì)裂縫的發(fā)展產(chǎn)生一定的抑制作用。對(duì)于混凝土試塊的軸心抗壓試驗(yàn)中的破壞形態(tài)則與立方體抗壓試驗(yàn)基本相同。圖4 立方體抗壓試塊破壞形態(tài)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼-聚丙烯混雜纖維增強(qiáng)超高性能混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 陳倩,徐禮華,吳方紅,曾彥欽,梁旭宇. 硅酸鹽通報(bào). 2020(03)
[2]鋼-聚丙烯混雜纖維配筋混凝土抗裂性能試驗(yàn)[J]. 吳海林,裴子強(qiáng),楊雪楓. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(04)
[3]混雜效應(yīng)對(duì)混雜纖維混凝土力學(xué)性能的影響[J]. 賀晶晶,師俊平,王學(xué)志,韓鐵林. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2016(09)
[4]玄武巖纖維混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 潘慧敏. 硅酸鹽通報(bào). 2009(05)
[5]混雜纖維混凝土的力學(xué)性能及抗?jié)B性能[J]. 楊成蛟,黃承逵,車軼,王伯昕. 建筑材料學(xué)報(bào). 2008(01)
本文編號(hào):3437473
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