混杂钢纤维二级配混凝土断裂性能试验研究

作     者：杨孝青 

作者单位：郑州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩菊红

授予年度：2018年

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] 

主      题：钢纤维混凝土 钢纤维掺量 长纤维占比 断裂性能 

摘      要：钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete）是现今使用最广泛的新型复合材料之一,它是通过将钢纤维随机、乱向分布到普通混凝土中制得。为了得到不同钢纤维体积掺量、不同长度钢纤维混杂使用情况下二级配钢纤维混凝土的各项力学性能,扩大钢纤维混凝土在实际工程中的应用范围,本文分别研究了粗骨料最大粒径为20mm和40mm、钢纤维掺量为0.5%、0.8%、1.0%和1.2%、钢纤维长度为30mm和60mm、长钢纤维占比为50%00%情况下钢纤维混凝土的各项力学性能,如抗压强度、劈拉强度、断裂韧度、断裂能等,主要包含以下内容:1、研究了钢纤维体积掺量和长纤维占比对钢纤维混凝土坍落度的影响。结果表明:掺入钢纤维会明显降低混凝土的坍落度,C30、C60最大降幅分别为73%和86%;钢纤维混凝土拌合物的坍落度与钢纤维掺量和长纤维占比两个因素均呈负相关关系。2、通过标准立方体试件抗压强度、劈拉强度试验,研究了钢纤维体积掺量和长纤维占比两个因素对钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度的影响。结果显示:抗压强度值随钢纤维掺量增加略有提高,长纤维占比对抗压强度的影响可以忽略;劈拉强度随钢纤维体积掺量的增加变化显著。3、通过18组共计108根150mm×150mm×700mm三点切口梁试件的断裂试验,研究了钢纤维体积掺量和长纤维占比对钢纤维混凝土断裂性能的影响。结果表明:起裂韧度随钢纤维掺量的增大而增大、随长纤维占比的增大整体呈减小趋势;钢纤维混凝土的失稳韧度和断裂能随钢纤维掺量和长纤维占比的增大均呈增大趋势。4、长短纤维混杂使用对钢纤维混凝土抗压强度影响不明显,不存在最优占比;考虑长短纤维各自作用,对应于断裂韧度提升最明显的长纤维占比为65%,在这一范围内,能充分发挥长短纤维作用,对混凝土的断裂韧性改善效果明显。