PVA纤维混凝土弯曲韧性和动态压缩性能试验研究

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纤维混凝土是混凝土改性的一种重要手段。随着纤维的掺入,混凝土在受力过程中,短纤维发挥其抗拉强度高的优点,混凝土发挥其抗压强度高的优点,从而显著的提升了混凝土的综合性能。目前广泛用于实际工程的纤维混凝土有钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土、尼龙纤维混凝土等。聚乙烯醇纤维(PVA)以其抗拉强度高、弹性模量高、耐酸、耐碱等优点逐渐受到国内外学者的重视。
  本文研究了不同PVA维体积掺量对水泥净浆及水泥胶砂的弯拉强度、抗压强度随龄期增长的影响。试验表明,PVA纤维的掺入对水泥净浆的弯拉强度并无增强作用,甚至会使其弯拉强度降低;在较低PVA纤维掺量范围内,水泥净浆抗压强度随着纤维掺量的增加而增大。PVA纤维的掺入对水泥胶砂的早期弯拉强度提升显著,但限制了其中后期弯拉强度的增长幅度;在本文纤维掺量范围内,水泥胶砂7d抗压强度基本无变化,其14d、28d抗压强度随着PVA纤维掺量的增加而降低。
  本文进行了不同PVA纤维体积掺量的混凝土的抗压强度及弯拉强度试验并对弯曲韧性指数进行了计算。试验表明,随着PVA纤维的掺入,混凝土抗压强度和弯拉强度都略有提高;计算表明,PVA纤维混凝土的弯曲韧性指数较素混凝土都有所提高,其弯曲韧性指数I5、I10、I20最大提升幅度分别为3.73倍、6.23倍、8.08倍。
  本文对PVA纤维混凝土进行了SHPB(分离式霍普金森压杆)试验,发现在冲击荷载作用下,其破坏应力、峰值应变、峰值韧度等技术指标都随应变率的增加而增大并且其力学性能与静态荷载下的力学性能有明显的区别。
  本文初步获得了PVA纤维对混凝土的基本力学性能以及动态压缩性能的影响规律,为进一步研究PVA纤维混凝土的性能提供参考,并对PVA纤维混凝土的应用具有一定的指导意义。
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