3D打印钢纤维增强UHPC力学性能试验研究

作     者：姚一鸣 张珈玮 孙元锋 梁少卿 黎宝山 王景全 鲁聪 YAO Yiming;ZHANG Jiawei;SUN Yuanfeng;LIANG Shaoqing;LI Baoshan;WANG Jingquan;LU Cong

作者机构：东南大学土木工程学院江苏南京211189 长大桥梁安全长寿与健康运维全国重点实验室江苏南京210096 东南大学桥梁研究中心江苏南京210096 深圳市宝安区发展和改革局广东深圳518100 江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2024年第45卷第9期

页      面：29-40页

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：国家自然科学基金项目(52278245,U1934205) 中央高校基本科研业务费专项(2242023R40006) 中国交通建设集团有限公司院士专项科研经费项目(YSZX-01-2022-02-B) 

主　　题：超高性能混凝土 3D打印 层间黏结 静力试验 各向异性 破坏模式 

摘      要：为研究3D打印超高性能混凝土(3D printing ultra-high performance concrete,3DP-UHPC)的基本力学性能和破坏模式,制备了钢纤维增强的3DP-UHPC,并进行了抗压、劈裂和抗弯试验,研究钢纤维掺量、受力方向、层间间隔时间对其基本力学性能的影响。结果表明:钢纤维增强的3DP-UHPC具有良好的力学性能,3个方向的抗压强度均能达到160 MPa,最高达200 MPa以上;随着钢纤维掺量提升,3个方向的抗压强度均得到增强;3DP-UHPC存在打印层间薄弱界面,且黏结强度随层间间隔时间增加而明显降低,当层间间隔时间从0 min增加至70 min,层间劈裂强度降低了46.4%;当钢纤维掺量从0.5%增加至2.0%时,抗弯初裂强度提高15.0%,极限强度提高49.4%,抗弯韧性得到提升,开裂模式也从单个贯穿裂缝转变为裂缝偏转、尖端分叉和双缝开裂等模式。