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钢纤维高强混凝土和混杂纤维混凝土是纤维混凝土领域较有发展前景的两个分支。钢纤维能够使高强混凝土向高性能混凝土转变,合理组合的混杂纤维则能够发挥不同纤维的优点,明显提高或改善原先单一纤维增强混凝土的阻裂、增韧等性能,并可降低成本。 本文参照钢纤维混凝土试验规范CECS13:89研究了钢纤维高强混凝土的单轴受压性能。内容包括:使用标准立方体试件、高宽比2和3的棱柱体试件研究体积率为0-2%的钢纤维高强混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度;利用获得的体积率为0-5%的钢纤维高强混凝土单轴受压应力—应变全曲线,计算和分析了钢纤维高强混凝土的应力峰值、峰值应变、弹性模量以及压缩韧性与钢纤维体积率的关系,并在分析试验曲线的基础上选用合适的方程对曲线进行拟合。 此外,分别通过弯曲试验、改进的劈拉试验、改进的双面直剪试验研究了钢—聚丙烯纤维、钢—聚丙烯腈纤维混杂纤维混凝土弯曲、劈拉、剪切时的力学性能。参照德国DBV标准计算和评价了不同纤维掺量组合时混杂纤维混凝土的弯曲强度和韧性、劈拉强度和韧性,使用能量法对混杂纤维混凝土的剪切韧性作了初步分析。 试验发现,钢纤维高强混凝土单轴受压的峰值应变与钢纤维掺量成线性关系;分段式方程可以较好的拟合单轴受压应力—应变曲线;钢—合成纤维组合使用能显著提高混凝土的抗弯、劈拉、抗剪性能;与钢—聚丙烯混杂纤维相比,钢—聚丙烯腈混杂纤维对混凝土的抗弯性能具有更明显的正混杂效应。 文中还观察和分析了钢纤维高强混凝土、混杂纤维混凝土在各种受力状况下的破坏形态并探讨了纤维的作用机理。