纖維對(duì)混凝土力學(xué)性能及開(kāi)裂后抗?jié)B性能的影響.pdf

1、對(duì)于隧道結(jié)構(gòu)等地下工程而言，混凝土的耐久性相對(duì)于其他性能而言尤為重要。在混凝土結(jié)構(gòu)正常使用期間，構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的，而混凝土構(gòu)件內(nèi)出現(xiàn)裂縫后，裂縫可顯著影響混凝土抗?jié)B性能。在混凝土中摻入適量纖維，可抵御混凝土早期收縮裂縫，并可抑制裂縫的擴(kuò)展，改善混凝土易開(kāi)裂等缺點(diǎn);纖維還可提高混凝土基體的韌性，提高混凝土構(gòu)件的能量吸收能力。現(xiàn)有國(guó)標(biāo)給出的滲透性試驗(yàn)方法主要是針對(duì)未開(kāi)裂試件，無(wú)法評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)正常使用期間帶裂縫工作的混凝土構(gòu)件的抗?jié)B性能

2、。因此，本文主要針對(duì)纖維對(duì)混凝土力學(xué)性能以及開(kāi)裂后抗?jié)B性能的影響展開(kāi)了研究。
　　韌性主要是用來(lái)評(píng)價(jià)纖維混凝土材料的能量吸收和抵御變形的能力，是纖維混凝土的比較重要的基本力學(xué)性能之一。本文主要采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)RILEM TC162-TDF2002開(kāi)口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，研究了纖維對(duì)混凝土材料的韌性和抗彎強(qiáng)度的影響，同時(shí)還采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1069四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，來(lái)對(duì)比分析兩種試驗(yàn)方法的異同點(diǎn)。兩種標(biāo)準(zhǔn)的分析結(jié)果皆表明:纖維可顯著改善混

3、凝土韌性，對(duì)于RILEM開(kāi)口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，纖維還可有效控制裂縫口擴(kuò)展度，并且撓度和裂縫口擴(kuò)展度之間存在一定的線性關(guān)系。
　　未開(kāi)裂的混凝土材料其滲透性一般都較低，但對(duì)于處于服役期的帶裂縫工作混凝土構(gòu)件，混凝土構(gòu)件的抗?jié)B性能出現(xiàn)明顯改變。為研究纖維對(duì)裂隙混凝土抗?jié)B性能的影響，本文借鑒圓盤劈裂試驗(yàn)引入可控裂縫，并采用Supereyes數(shù)碼顯微鏡、Image Pro Plus圖像分析軟件及超聲無(wú)損檢測(cè)法對(duì)裂縫形態(tài)進(jìn)行了分析。對(duì)于帶裂縫

4、試件，分別利用變水壓和恒定水壓滲透試驗(yàn)研究了其抗?jié)B性能;參照達(dá)西定律及平板滲流模型，提出了在考慮纖維影響后單裂隙混凝土滲透性能的分析方法。研究表明:在圓盤劈裂試驗(yàn)中素混凝土試件發(fā)生脆性破壞、無(wú)法控制裂縫的擴(kuò)展，而摻入纖維后，試件不僅表現(xiàn)出良好的韌性和變形能力，而且可實(shí)現(xiàn)裂縫擴(kuò)展速率的有效控制;纖維可提高裂縫曲折度，降低裂縫修正系數(shù)和滲透介質(zhì)通過(guò)混凝土的能力;與傳統(tǒng)變水壓滲透系數(shù)相比，恒水壓滲透試驗(yàn)得出的修正單裂隙滲透系數(shù)可較敏感地反映內(nèi)