单向分布钢纤维混凝土的力学性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2014年第4期混凝土与水泥制品2014No．44月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCTSApril单向分布钢纤维混凝土的力学性能研究慕儒，林建军，赵全明，李辉(1．河北工业大学土木工程学院，天津300401；2．河北工业大学信息工程学院，天津300401)摘要：通过恒定磁场控制混凝土拌合物中的钢纤维方向，制备出单向分布钢纤维混凝土，对其劈裂抗拉、抗压和抗折等力学性能进行了试验分析。结果表明．与相同掺量的普通钢纤维混凝土相比，单向分布钢纤维混凝土的劈裂抗拉、抗压和抗折等力学性能均有不同程度的提高，且提高程度随纤维

2、掺量的增加而降低，说明混凝土中纤维掺量对于纤维的定向效果有着较大影响，从而影响着纤维方向的提高率和混凝土力学性能的提高程度。关键词：单向钢纤维混凝土；力学性能；纤维掺量；定向效果Abstract：Thedirectionofsteelfibersinconcretecanbecontrolled，andallthesteelfibershavethesamedirectionbyusingaconstantmagneticfield．Baseonthis，thealignedsteelfiberreinforcedconcrete~SFRC)isprepared．The

3、me—chanicalpropertiesincludingsplittingtensilestrength，compressivestrengthandflexuralstrengthofASFRCareexperi·mentallyinvestigated．Theresultsshowthatcomparedtonornlalsteelfiberreinforcedconcretewjththesamesteelfibercontent，themechanicalpropertiesofASFRCsignificantlyimprove，buttheimproved

4、degreereducewiththeincreasingoffibercontent．whichindicatesthatthedirectionofsteelfiberisinfluencedbyitscontent．Sotheimproveddegreeofme．chanicalpropertiesanddirectionofsteelfibersinconcretearealSOinfluencedgreatly．Keywords：Alignedsteelfiberreinforcedconcretes；Mechanicalproperties；Fibercon

5、tent；Effectoforientation中图分类号：TU528．572文献标识码：A文章编号：1000—4637(2014)04—55一O30前言的钢纤维水泥浆中纤维的方向系数可高达0．95以混凝土属于脆性材料，其抗拉、抗弯、抗冲击以上。及韧性等性能较差，为改善这一弱点，可在普通混本文通过试验对不同纤维掺量的普通和单向凝土中掺人钢纤维，形成钢纤维混凝土。钢纤维能分布钢纤维混凝土进行了力学性能分析和比较，以够有效阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝便系统掌握单向分布钢纤维混凝土的性能，为进一的形成，从而改善混凝土的抗拉和抗弯等性能，使步研究和应用打下基础。其具有一

6、定的延性【11。然而，普通钢纤维混凝土中由1试验概况于钢纤维的分布杂乱无章。仅有一小部分与拉应力1．1原材料和混凝土配合比方向相同的钢纤维充分发挥了增强作用，而大部分试验选用32．5级水泥；细集料采用天然河砂，钢纤维则未起到应有的作用。理论研究表明，普通细度模数M=2．5，颗粒级配良好；粗集料采用石灰石钢纤维混凝土的纤维方向效应系数为0．4m，相当于碎石，最大粒径20mm；减水剂选用聚羧酸高性能减纤维的增强效率仅发挥了40％。甚至有研究显示[31，水剂，用量按新拌混凝土的和易性进行调整；钢纤当纤维方向与荷载方向垂直时。纤维不仅失去增强维采用端钩型钢纤维。纤维长度为25t

7、urn，长径比为作用，还因为纤维与基体间界面的粘结薄弱。使混50。试验所用混凝土基准配合比见表1。凝土基体的自身强度有所下降。表1混凝土基准配合比通过磁场控制混凝土中钢纤维分布方向的方法制备单向分布钢纤维混凝土，即在钢纤维混凝土拌合物成型振动时，对拌合物施加匀强磁场，其中钢纤维磁化形成小型磁体，受到磁场作用发生转动，方向逐渐趋于一致，硬化后即制备出纤维定向在基准配合比的基础上，掺入钢纤维，体积掺分布的钢纤维混凝土，文献根据上述原理，制备量为0．9％、1．2％和1．5％，制备普通钢纤维混凝土及单向钢纤维混凝土，成型尺寸为100mmxl00m