玄武岩纤维混凝土断裂性能实验研究

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1、第３７卷第８期哈尔滨工程大学学报Ｖｏｌ．３７№．８２０１６年８月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｕｇ．２０１６玄武岩纤维混凝土断裂性能实验研究薛启超，张井财，何建，ＴａＪｉａｏＲａｍｚｅ，Ｅｒｍｅｋ（哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院，黑龙江哈尔滨，１５０００１）摘要：为探讨玄武岩纤维混凝土的断裂性能，对３１组相对切口深度为０．４的玄武岩纤维混凝土试件进行了三点弯曲实验，分析了玄武岩纤维混凝土的裂纹扩展过程，从断裂韧度、断裂能和延性指数三个方面对玄武岩纤维混凝

2、土的断裂性能进行评价，探讨了玄武岩纤维对混凝土断裂性能的影响机理。结果表明：掺入适量纤维可以有效提高混凝土的断裂韧度、断裂能和延性指数，但这种提高与纤维特征系数不成线性关系。纤维对混凝土的断裂性能同时存在增强和削弱两种影响。通过引入以纤维特征系数为变量的削弱系数和削弱函数，获得了较高精度的各断裂参数关于纤维长径比和体积率的表达式，提出了玄武岩纤维混凝土的配比优化方案，可为玄武纤维混凝土的断裂性能研究提供参考。关键词：玄武岩纤维混凝土；断裂性能；断裂韧度；断裂能；延性指数；体积率；长径比ＤＯＩ：１０．

3、１１９９０／ｊｈｅｕ．２０１５１００２８网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．ｕ．２０１６０６２３．０８２７．００４．ｈｔｍｌ中图分类号：ＴＵ５２８文献标志码：Ａ文章编号：１００６⁃７０４３（２０１６）０８⁃１０２７⁃０７Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒｂａｓａｌｔ⁃ｆｉｂｅｒ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅＸＵＥＱｉｃｈａｏ，ＺＨＡＮＧＪｉｎｇｃａｉ，ＨＥＪｉａｎ，ＴａＪｉａｏＲａｍｚｅ，

4、Ｅｒｍｅｋ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｓａｌｔ⁃ｆｉｂｅｒ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＢＦＲＣ），ｗｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｈｒｅｅ⁃ｐｏｉｎｔｓｂｅｎｄｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｏｔｅｓｔ３１ｇｒｏｕｐｓｏｆＢＦＲＣｓｐｅｃｉｍｅｎｓｗ

5、ｉｔｈ４０ｍｍｍｉｄｄｌｅｇａｐ．Ｔｈｅｃｒａｃｋｐｒｏｐａｇａ⁃ｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｔｏｆｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｆｒａｃｔｕｒｅｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄｔｈｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘｏｆＢＦＲＣ．Ｗｅａｌ⁃ｓｏｅｘａｍｉｎｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｏｎｃｏｎｃｒｅｔｅｆｒａｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｂａｓａｌｔｆｉ⁃ｂｅｒｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆｒａ

6、ｃｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｔｏｆｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｆｒａｃｔｕｒｅｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄｔｈｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｉｓｎｏｔｌｉｎｅａｒｗｉｔｈｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｎｄｅｘ．Ｆｉｂｅｒｓｍａｙｓｉｍｕｌｔａｎｅ⁃ｏｕｓｌｙｅｎｈａｎｃｅｏｒｗｅａｋｅｎｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｂｙｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇａｗｅａｋｅ

7、ｎｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄａｗｅａｋｅ⁃ｎｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｉｎｗｈｉｃｈｆｉｂｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅｔａｋｅｎａｓａｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｗｅｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｓａｖｏｌｕｍｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅａｎｄｓｌｅｎｄｅｒｎｅｓｓｒａｔｉｏ．Ａｔｌａｓｔ，ａｎｏｐｔｉｍａｌｓｃｈｅｍｅｆｏｒＢＦＲＣｐｒｏｐｏｒｔｉｏ⁃ｎｉｎｇｉｓａｌｓｏｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｏｕｒｒｅｓｅａｒ

8、ｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＢＦＲＣｆｒａｃ⁃ｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａｓａｌｔ⁃ｆｉｂｅｒ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＢＦＲＣ）；ｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｆｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓ；ｆｒａｃｔｕｒｅｅｎｅｒｇｙ；ｄｕｃｔｉｌ⁃ｉｔｙｉｎｄｅｘ；ｖｏｌｕｍｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ；ｓｌｅｎｄｅｒｎｅｓｓｒａｔｉｏ玄武岩纤维是一种具