鋼纖維混凝土立方體與圓柱體試件力學性能及其關(guān)系研究.pdf

1、本文對鋼纖維混凝土立方體試件和圓柱體試件的抗壓強度、劈拉強度和韌性進行了試驗研究和性能分析，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　1.對168個150mm×150mm×150mm的立方體試件和168個φ150mm×300mm的圓柱體試件進行了抗壓試驗，研究了鋼纖維體積率、形狀和長徑比、混凝土強度等級以及試件形狀對鋼纖維混凝土抗壓強度的影響規(guī)律，分析了鋼纖維混凝土立方體和圓柱體試件之間抗壓強度的關(guān)系，提出了換算系數(shù)。研究結(jié)果表明：抗壓強度的

2、增長幅度隨著鋼纖維體積率的增大有小幅的增長，但隨著鋼纖維長徑比的增大有下降的趨勢；剪切波紋形鋼纖維對抗壓強度的增強效果較好，切斷端鉤形鋼纖維次之，切斷波浪形鋼纖維較差；隨著基體混凝土強度等級的提高，鋼纖維混凝土抗壓強度的增長幅度也隨之增大；鋼纖維混凝土立方體和圓柱體試件之間的抗壓強度換算系數(shù)隨著基體混凝土強度等級的增大而逐漸增大，并且大于普通混凝土。
　　2．對168個150mm×150mm×150mm的立方體試件和168個φ15

3、0mm×300mm的圓柱體試件進行了劈裂抗拉性能試驗，研究了鋼纖維特征參數(shù)（包括鋼纖維形狀、長徑比、體積率及抗拉強度等級）和基體混凝土強度等級以及劈拉試件形狀對鋼纖維混凝土劈拉強度的影響規(guī)律，分析了鋼纖維混凝土立方體和圓柱體試件之間劈拉強度的關(guān)系，提出了不同試件間的劈拉強度換算系數(shù)。研究結(jié)果表明：劈拉強度的增長幅度隨著鋼纖維體積率和長細比的增大有明顯的提高；切斷端鉤形和剪切波紋形鋼纖維對劈拉強度的增強效果較好，切斷波浪形鋼纖維相對較差；

4、當基體混凝土強度等級較低時，鋼纖維抗拉強度對混凝土劈拉強度無明顯影響，而當基體混凝土強度等級較高時，600MPa級鋼纖維的增強效果低于1000MPa和1300MPa級鋼纖維；隨著基體混凝土強度等級的提高，劈拉強度增長幅度也有所增大；鋼纖維混凝土立方體和圓柱體試件之間的劈拉強度相關(guān)性不顯著，其平均換算系數(shù)為1.03。
　　3．基于本試驗結(jié)果和現(xiàn)有國內(nèi)外研究成果進行的切斷端鉤形鋼纖維對混凝土劈拉強度影響系數(shù)的回歸分析結(jié)果表明，切斷端鉤

5、形鋼纖維對混凝土劈拉強度的影響系數(shù)在CF20-CF45時為0.81，CF50-CF80時為1.05，計算值和試驗值匹配良好，但較我國現(xiàn)行規(guī)范的建議值略微偏大。
　　4．對168個150mm×150mm×150mm的立方體試件進行了劈裂抗拉變形性能試驗，研究了當鋼纖維體積率、形狀、長徑比和基體混凝土強度等級不同時，鋼纖維混凝土劈裂抗拉荷載-變形曲線的特征，引入并計算了等效劈拉強度和韌度比。研究結(jié)果表明：鋼纖維體積率和長細比越大，荷載