低温下玄武岩纤维混凝土劈拉强度尺寸效应试验

作     者：余文轩 范美妤 金浏 杜修力 

作者机构：清华大学土木水利学院 城市减灾与防灾防护教育部重点实验室(北京工业大学) 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：北京市自然科学基金(JQ22025) 国家资助博士后研究人员计划(GZC20231358) 

主　　题：玄武岩纤维混凝土 极端低温 纤维含量 劈裂拉伸 尺寸效应 

摘      要：为研究极端低温作用下结构尺寸和纤维体积分数对玄武岩纤维混凝土劈拉强度的定量影响规律和作用机制，设计了4种尺寸（边长分别为70、100、150和200 mm）、4种纤维体积分数（分数范围0%～0.5%）的玄武岩纤维混凝土立方体试块在常温和低温下（温度范围20～-90°C）进行了静态劈拉破坏试验。试验结果表明：不同类型混凝土的劈拉强度均随温度降低而线性增大（最大增幅接近130%），呈现出显著的低温增强效应；玄武岩纤维的掺入能略微强化混凝土劈拉强度的低温增强效应。不同纤维体积分数玄武岩纤维混凝土的劈拉强度均呈现出一定的纤维增强效应，并且随体积分数增加而增强；极端低温作用下玄武岩纤维的主导破坏模式由拔出破坏转变为拉断破坏，导致纤维增强效应随温度下降而变强。劈拉强度的尺寸效应随温度下降而更明显，但玄武岩纤维的掺入能减弱尺寸效应（最大削弱程度达25.8%）。本文研究能为玄武岩纤维混凝土材料在极端低温环境下的大规模工程结构应用提供有效参考。