低掺量钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲韧性及试验方法研究

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纤维混杂有利于水泥混凝土韧性的改善,已引起国内外的普遍关注。而目前,国内对低掺量钢—聚丙烯混杂纤维混凝土的弯曲韧性的研究还不多;现行的纤维混凝土弯曲试验评价方法也还存在一些问题。因此,人们很难充分认识其在韧性方面表现出的优越性,从而影响了在工程中的应用。本文进行了以下几方面的研究:1、在试验分析钢纤维、聚丙烯纤维对混凝土强度和施工性能影响的基础上,选择剪切型钢纤维和杜拉纤维(聚丙烯纤维)优化配制满足现代施工技术要求的中低强度等级低掺量钢-聚丙烯混杂纤维混凝土。2、针对小吨位试验机条件,进行纤维混凝土弯曲韧性试验方法研究。采用开缺口短梁试件,通过ANSYS分析三种不同形状缺口对缺口端部应力场和试件断裂破坏的影响,试验结果表明:与CECS13:89的试验结果相比,U形缺口短梁试件的载荷—挠度曲线明显饱满,试验数值的离散度小,可信区间内的最小样品数要低。3、研究了纤维混凝土弯曲韧性的评价方法。在借鉴德国DBV和实测曲线基础上:计算D2f时,δ2由原来的3.15mm变为2.65mm;定义并计算了D3f;为使等效载荷具较好的实际意义,对等效载荷计算公式中系数C1、C2、C3进行分析,分别取0.5、5.0、10.0。从而避免出现CECS13:89中,承载能力变化系数ζm,n,m的计算值有负值这一不合理结论。4、对低掺量钢—聚丙烯混杂纤维混凝土的弯曲性能分析。弯曲韧性随强度等级增加而增大,但增长率随强度等级增加而呈下降趋势。低掺钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲韧性随纤维掺量的增加而增大,并找出了弯曲韧性与纤维掺量变化的关系式。
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