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杨晓丰等：聚丙烯纤维网混凝土负温断裂能研究 17 聚丙烯纤维网混凝土负温断裂能研究 杨晓丰， 王剑英，邢娇秀 (黑龙江工程学院土木与建筑工程学院． 哈尔滨 150001) 摘【 要】 为了改善混凝土低温抗裂抗冲击性能，在混凝土中加入聚丙烯纤维网。本文通过对聚丙烯纤维 网混凝土低温断裂能试验分析，纤维混凝土的断裂能高于基准混凝土，并且随着纤维掺入量的增加，断裂能有所 增加。但是在纤维掺人量为0、0．9和 1．8kg／Tn3三种情况之间并非直线关系，可以认为纤维掺人量为O．9kg／m3的 混凝土性价比最高的结论。 【关键词】 聚丙烯纤维网；混凝土；断裂能 【中图分类号】 TU528．57 文【献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2011)04—0017—02 1 试验方案 在 +20℃常温、一40℃持续冻结、一18一+5℃冻 融循环三种实验条件下，测定分别掺量为0．9、1．8kg／ 的聚丙烯纤维网混凝土与基准混凝土断裂能。 实验采用 CA0混凝土。水泥采用哈尔滨水泥厂 天鹅牌 C52．5普通硅酸盐水泥；碎石采用粒径为0．5 — 2．0era连续级配的玄武岩碎石；砂为级配 良好的中 粗砂，细度模数为2．6—2．7；水灰比控制在0．45以下； 图l 断裂能实验数据曲线 纤维网采用西安博赛特公司水泥混凝土用聚丙烯纤 (2) 试件在常温下标准养生至28d，保持湿度， 维网Fibermesh@FibemetMTo 在 一40℃(实际温度达到一41℃)的温度下冷冻 24h。 机械拌和，振动台振动，标准养生，24h脱模，之后 然后保持冻结状态，迅速直接进行实验。 继续养生直至规定龄期。实验加载龄期为28d。 (3) 试件在标准养生25d后，从第26d起放置 实验采用带有中心裂纹的水泥混凝土试件，试件 在普通房间正常室温环境下进行晾干。当重量基本不 尺寸 100ram×100mill×515ram。手工切割 中心裂纹， 再减少时放入快速冻融循环实验机，以一l8一+5cI=的 裂纹深度控制在30±5Innl，裂纹宽度小于5mm。 温度变化幅度 ，冻融循环 15次。然后在融化状态，进 2 实验方法 行实验。 实验采用PWS一300型液压伺服疲劳实验机。三 (4) 针对每种纤维掺量、每种实验条件分别做5 点弯曲法加载，支点间测量跨距400mm。实验加荷速 个试件的平行实验。基准混凝土配合比和纤维混凝土 度由位移 (即压 头位移速度)控 制，加荷速度 为 配合比见表 1。 0．1mm／min(即0．00167mm／s)，取位移达到2mm时截 止，测得荷载与位移对应实验数据。 表 1 基准混凝土配合比和纤维混凝土配合比 kg·m-3 实验数据采集的方式为实验机的控制程序瞬时 自动采集 ，采集的数据量从 10，000—100，000个不等。 为方便后续计算，首先对原始数据进行初步处理，得到 荷载数据点和对应的位移数据点，然后以位移为横坐 标、荷载为纵坐标，绘制大比例尺 “荷载一位移”曲线 (见图1)，并记录试件破型前重量、断面尺寸、切EI尺 寸和断裂面尺寸作为后续进一步计算断裂能的基础。 3 实验数据及处理 通过对荷载与位移曲线的计算取得构件的断裂能。 冻融循环次数与质量损失率的关系如图2所示。 实验条件分为3种情况，分别为： 根据国际材料和结构实验室联合会 (RILEM)推 (1) 试件在常温下标准养生至28d，进行实验。 荐的标准实验方法 ，利用闭路液压伺服控制的材料实 [基金项 目] 黑龙江省自然基金项 目(E2007—17) l