鋼纖維混凝土劈裂抗拉與抗折性能的尺寸效應試驗研究.pdf

1、作為一種準脆性材料，混凝土的力學性能與其幾何尺寸密切相關。對于混凝土而言，其主要表現(xiàn)名義上的抗壓強度、劈拉強度和抗折強度會隨著試件截面尺寸的增大而減小。除了幾何尺寸，配合比、骨料組份、強度等級也是影響混凝土力學性能的主要因素。由于實際工程中混凝土結構的幾何尺寸往往很大，進行混凝土結構設計時很難采用相似尺寸的試件來進行強度設計，所以大多數(shù)混凝土力學性能試驗還都是采用縮尺模擬的方式，通過試驗得出的等效計算公式為設計理念來進行混凝土強度的計算

2、。
　　近年來，隨著人們使用需求的提高，工程結構向著更安全，更適用，更耐久的方向發(fā)展，對混凝土的各項性能要求也更高。為了滿足不同工程領域對混凝土材料的需求，各國學者和結構設計人員采用了各種方法來提高混凝土的力學性能。通過在混凝土拌合物中摻入一定量的鋼纖維，這種提高混凝土力學性能的方法已經(jīng)被證實為一種較為可行的方案，而且已經(jīng)在部分特殊工程中得到了顯著的效果。目前，國內外學者對鋼纖維混凝土劈裂抗拉強度和抗折強度的尺寸效應研究大部分集中

3、在單一的鋼纖維體積率的變化或者基體混凝土強度的變化上，對鋼纖維混凝土試件的幾何尺寸和養(yǎng)護齡期等方面的研究略顯不足。為了得到不同試件尺寸、鋼纖維體積率、基體混凝土強度和養(yǎng)護齡期對鋼纖維混凝土劈裂抗拉強度和抗折強度的影響，本次試驗結合鋼纖維混凝土立方體抗壓強度的尺寸效應，對鋼纖維混凝土的劈裂抗拉和抗折強度的尺寸效應開展了兩方面的研究，主要研究內容如下：
　　1.鋼纖維混凝土劈拉強度的尺寸效應
　　為了研究鋼纖維混凝土劈裂抗拉強度

4、的尺寸效應，制作了36個100mm×100mm×100mm、36個150mm×150mm×150mm和36個200mm×200mm×200mm的混凝土試件，在C30和C60兩種混凝土強度中分別摻入0％、0.75%和1.5%三種不同體積分數(shù)的鋼纖維，根據(jù)養(yǎng)護齡期的設置在標準養(yǎng)護環(huán)境下養(yǎng)護7d和28d，參照鋼纖維混凝土試驗方法標準進行劈拉強度試驗。
　　通過以上各種類型立方體試件的劈裂抗拉強度試驗，分析了鋼纖維體積分數(shù)、養(yǎng)護齡期和混凝

5、土強度等因素對劈裂抗拉強度的影響，得到了不同混凝土基體強度下的鋼纖維混凝土劈裂抗拉強度的尺寸換算系數(shù)值，采用線性擬合的方法擬合出了不同強度下的鋼纖維混凝土劈裂抗拉強度值的計算公式。結果表明，鋼纖維混凝土立方體試件的劈裂抗拉強度存在尺寸效應現(xiàn)象。同等條件下的鋼纖維混凝土立方體試件，小尺寸試件的名義劈裂抗拉強度要高于較大尺寸試件的劈裂抗拉強度。并且，鋼纖維混凝土劈裂抗拉強度的尺寸效應現(xiàn)象會隨著混凝土基體強度的提高表現(xiàn)地更加明顯。
　　

6、2.鋼纖維混凝土抗折強度的尺寸效應
　　為了研究鋼纖維混凝土抗折強度的尺寸效應，制作了36個100mm×100mm×400mm、36個150mm×150mm×550mm的混凝土試件，在C30和C60兩種混凝土強度下分別摻入0%、0.75%和1.5%三種不同體積分數(shù)的鋼纖維，根據(jù)養(yǎng)護齡期的設置在標準養(yǎng)護環(huán)境下養(yǎng)護7d和28d，參照鋼纖維混凝土試驗方法標準進行抗折強度試驗。
　　通過對以上不同類型試件的抗折強度試驗，分析了鋼纖維