本课题属河南省科技攻关课题(课题编号:0324240013),并得到河南省高等学校创新人才培养工程和国家电力公司贵阳勘测设计研究院资助。 近二十年来。国内外对钢纤维混凝土基本理论的研究已趋成熟。并已制定了有关的规程规范,在道路桥梁、建筑、隧洞衬砌等工程中己得到应用,取得了良好的效益。但在水电水利工程中的应用较晚,在面板堆石坝方面除了个别小坝修补时采用过喷射钢纤维混凝土外,还没有得到正式的采用。能否采用钢纤维混凝土面板代替钢筋混凝土面板,还有必要进行深入的试验研究。本课题正是基于这样的背景下产生的。本课题主要研究内容包括: 1.通过60个钢纤维混凝土试件的抗压、劈拉强度试验,研究钢纤维体积率对钢纤维混凝土抗压、劈拉强度的影响。试验结果表明钢纤维体积率对钢纤维混凝土抗压强度无明显影响;当钢纤维体积率ρ_f≤1%时,随钢纤维体积率的增加,钢纤维混凝土劈拉强度呈线性增加趋势。 2.通过72个钢纤维混凝土试件的抗弯强度试验,测取完整有效的钢纤维混凝土荷载—挠度全曲线,计算其弯曲韧性,研究钢纤维体积率和钢纤维长短对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响。并作对比试验研究钢纤维种类对抗弯强度的影响。试验结果表明:钢纤维混凝土的抗折强度比普通混凝土要高的多,韧性有很大提高并根据试验结果对韧性的计算方法进行了探讨:提出了极值点挠度韧度指数法。 3.通过72个钢纤维混凝土试件的断裂试验,测取完整有效的钢纤维混凝土荷载—裂缝口张开位移全曲线,计算其断裂韧度及断裂能,研究钢纤维体积率、骨料粒径大小和钢纤维长短对钢纤维混凝土断裂韧度和断裂能的影响。并作对比试验,研究钢纤维长度、粗骨料最大粒径以及试件尺寸等对混凝土断裂韧度的影响。试验结果表明:随钢纤维体积率的增加,钢纤维混凝土断裂韧度和断裂能均有不同程度的提高。