不同弹性模量的纤维对高强混凝土力学性能的影响.pdf

年第 期 混 凝 土 与 水 泥 制 品 $%%$ ! $%%$ KF! 月 LMAK0 LNKLHJ+J 0KO LJ:JK+ 8HNO,L+P @QBR 不同弹性模量的纤维对高强混凝土力学性能的影响 王成启 吴科如 # 同济大学混凝土材料国家重点实验室，上海 $%%%$’ 摘 要：研究了不同弹性模量的纤维对高强混凝土力学性能的影响。体积掺量为% () * 的钢纤维、维纶纤维、聚丙烯纤维均能 改善高强混凝土的脆性，但高弹性模量的钢纤维的增强效果优于低弹性模量的维纶、聚丙烯纤维；高弹性模量的纤维混凝土断裂 能与断裂韧性高于低弹性模量的纤维混凝土，表明高弹性模量的纤维对裂缝有更强的抑制作用。 关键词：高强混凝土；纤维增强混凝土；脆性；断裂能；断裂韧性 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： # ’ +,-$. (-/$ 0 1%%% 2 )!/ $%%$ %! 2 ! 2 %$ % 前言 断裂韧性试验试块尺寸采用 1%%44 = 1%%44 = -1-44， 混凝土是脆性材料，而高强混凝土脆性问题更加 测试前用切割机切口，切口深度为 。 天龄期后， -64 $. 突出。随着强度的增加，高强混凝土的应力 应变曲 采用闭环反馈控制 进行测试，测试加载速 2 ABCDEFB.-%1 线下降段更陡。混凝土强度增加，延性便相应减小；强 度为% (%$-443 4GB 。 度和延性之间的矛盾制约了高强混凝土的发展。解决 $ 实验结果与讨论 这一矛盾的方法之一是在混凝土中掺加纤维。纤维的 $ ( 1 不同弹性模量的纤维对混凝土的抗压和劈拉强 品种较多，弹性模量高低各不相同。不同弹性模量的 度的影响 纤维对混凝土基体裂缝扩展的约束作用是不同的。本 表 为不同弹性模量纤维的抗压和劈拉强度的实 $ 文研究钢纤维、维纶纤维及聚丙烯纤维三种不同弹性 验结果。从表$ 可见，钢纤维对混凝土基体的抗压强度 模量的纤维对高强混凝土断裂特性的影响。 影响不大，而维纶纤维和聚丙烯纤维使混凝土基体抗 1 试验过程 压强度降低，降低幅度分别为 1% ( * 和 1. ( $* 。随着 1( 1 原材料 纤维弹性模量的降低，纤维对混凝土的增强作用降 水泥 强度等级)$ ( - 的普通硅酸盐水泥。 低。三种纤维对混凝土劈拉强度的影响也有相同的规 砂 细度模数为$ ( . 的中砂。 律，但高弹性模量的纤维使混凝土的劈拉强度显著提 粗集料 连续粒级碎石。 高。拉压比是反映混凝土脆性的一个指标，由表 可看