钢纤维对c60高性能混凝土弯曲韧性的影响

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1、第33卷第6期华北水利水电学院学报Vol_33No．62012年l2月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerDee．2012文章编号：1002—5634(2012)06—0033—03钢纤维对C60高性能混凝土弯曲韧性的影响崔巩，刘建忠，周华新，吕进，李长风(江苏省建筑科学研究院高性能土木工程国家重点实验室，江苏南京210008)摘要：简要综述了国内外关于钢纤维混凝土弯曲韧性指数的计算方法，并选取我国现行的规程JGJ／T221—2010

2、试验方法，通过钢纤维高性能混凝土的弯曲韧性试验，研究了钢纤维体积分数和钢纤维类型对钢纤维高性能混凝土弯曲韧性的影响．结果表明：钢纤维高性能混凝土峰值荷载与弯曲韧性均随着体积分数的增大而提高；微细型钢纤维提高混凝土弯曲强度指标幅度最大，端钩型钢纤维提高混凝土弯曲韧性指标幅度最大．关键词：钢纤维；体积分数；类型；高性能混凝土；弯曲韧性韧性是材料延性和强度的综合，是材料在破坏过以及规程JGJ／T221—2010的附录B《纤维混凝土程中的能量消耗值．钢纤维混凝土的韧性指的是混凝抗弯韧性(等效抗弯强度)试验方法》中定义的弯曲土基体开裂后继续

3、维持一定抗力的变形能力，是评价韧性系数，实质上是给定挠度时的折算等效抗弯强钢纤维混凝土的一个重要指标．普通混凝土在一度．其优点是，可以直接与抗弯强度相比来评价材料定的荷载作用下便会开裂并发生脆性破坏．将钢纤维的增韧效果，与初裂强度无关，应用方便，适合评价加入高强混凝土是提高和改善其韧性的有效方法之不同种类钢纤维及掺量对增韧效果的影响．一．目前用于评价混凝土弯曲韧性的试验方法较多，按规程JGJ／T221—2010规定的纤维混凝土弯但还没有统一的标准和试验方法．曲韧性方法，采用100mm×100mm×400mm小梁，按规定进行切口，采

4、用600kN压力试验机，用荷载1现有的弯曲韧性指数评价方法综述传感器测定作用在小梁上的荷载，用位移传感器测与选取定小梁的挠度，装置如图1所示．弯曲韧性用来评价钢纤维混凝土的韧性，但目前还没有统一评价钢纤维混凝土弯曲韧性的标准和方法．各主要国家学术机构与一些学者相继提出了自己的标准和方法，具有代表性的有美国混凝土协会(ACI)544委员会提出的弯曲韧性指数、美国材料与试验协会的ASTMC1018韧性指数法、日本土木工程协会标准JSCEG552、RILEMTC162一TDF、中国工程建设标准协会标准(CECS13：2009)、中国图1

5、弯曲韧性试验装置图行业规程JGJ／T221—2010等．这些方法大致可以分为能量法、能量比值法、特征点法、强度法．2原材料与配合比13本的JSCEG552、RILEMTC162一TDF、我国2．1原材料标准中CECS13：2009的弯曲韧性试验(切口梁法)水泥采用江南小野田水泥有限公司生产的收稿日期：2012—08—28基金项目：国家自然科学基金资助项目(50908104)．作者简介：崔巩(1983一)，男，山东聊城人，工程师，硕士，主要从事纤维混凝土方面的研究．刘建忠(1976一)，男，福建闽侯人，教授级高工，主要从事高性能混凝

6、土、纤维混凝土等方面的研究34华北水利水电学院学报2012年12月P·II52．5普通硅酸盐水泥；粉煤灰采用南京热电从图2及表3中可以看出，钢纤维高强混凝土厂I级粉煤灰；矿粉采用江南粉磨公司生产的$95试件的荷载峰值，即混凝土抗弯强度随纤维体积分级矿粉；细骨料采用Ⅱ区中砂，细度模数为2．6；粗数的增大而提高，混凝土抗弯强度与比例极限，用骨料采用5～20mm连续级配玄武岩碎石；减水剂于表征混凝土强度，纤维体积分数最高为1．25％采用江苏博特新材料有限公司生产的PCA@聚羧时，混凝土抗弯强度相对于基准混凝土提高了酸减水剂；钢纤维采用江

7、苏博特新材料有限公司生104％，比例极限．厂提高了160％．这主要是由于荷载产的润强丝@系列钢纤维．钢纤维特征参数见表1．较小时，基体通过界面黏结力将荷载传至纤维，钢纤维与混凝土基体作为一个整体共同承担荷载，二者表1钢纤维特征参数表变形协调处于弹性阶段，此时荷载一挠度曲线呈直线；载荷继续增大，拉区变形达到钢纤维混凝土初裂应变时，混凝土基体出现裂缝，跨越裂缝的纤维通过界面传递应力，使试件界面受力保持平衡，而不像普通混凝土那样，一旦裂缝扩展便很快导致试件断裂．此外，荷载一挠度曲线也随着钢纤维体积分数的增2．2试验配合比大而愈加饱满，达

8、到峰值荷载的变形能力也不断增试验以端钩型钢纤维为主导纤维，采用的混凝加，呈现出更大的韧性．相对于低掺量钢纤维混凝土强度等级为C60，基准混凝土配合比见表2．土，掺入1．25％体积分数的钢纤维，等效抗弯强度表2基准混凝土配合比kg／m厶，。与，：分别