钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究

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1、浙江建筑，第28卷，第5期，2011年5月ZhejiangConstruction，Vo1．28，No．5，May2011钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究ExperimentalStudyonBendingBehaviorofSteelFiberReinforcedHigh—StrengthConcrete谢丽XlEn(应天职业技术学院，江苏南京210046)摘要：通过51根尺寸为150mil×150mmx550mm及51根尺寸为1O0mmx100mnlx400mil的高强混凝土和钢纤维高强混凝土小梁的弯曲试验，

2、探讨了钢纤维高强混凝土弯曲条件下的裂缝发展、破坏形态以及钢纤维高强混凝土小梁试件的尺寸效应，研究了钢纤维体积率和钢纤维类型对钢纤维高强混凝土抗折初裂强度和抗折极限强度的影响。关键词：钢纤维；高强混凝土；抗折强度；尺寸效应中固分类号：TU528．572文献标识码：A文章编号：1008—3707(2011)05—0018—03钢纤维混凝土在路面、桥面、机场跑道等领域的维为主导纤维，三种钢纤维的特征参数见表1。钢应用中主要是承受弯曲应力。研究钢纤维混凝土的纤维体积率分别取为0、0．5％、1．0％、1．5％、弯曲性能、抗

3、折强度，为设计提供数据和作为检验施2．0％。试验所采用的混凝土强度等级为CF60，对应工期混凝土质量的指标具有实际意义。关于普通强于每一种钢纤维体积率，分别设计出与该体积率对度钢纤维混凝土试验方法的弯曲性能，已经有了较应的混凝土配合比，并同时浇筑高强混凝土试件，作多的试验研究和理论分析，并在大量实际工程中得为同一种钢纤维体积率下的对比试件。采用42．5到了应用。而对于钢纤维高强混凝土的弯曲性能，普通硅酸盐水泥；中粗砂，细度模数为2．91；5～目前尚缺乏系统的研究成果，严重阻碍了钢纤维高25mm石灰岩碎石，连续粒级

4、；FDN一1高效减水剂。强混凝土的广泛应用¨。以下通过钢纤维高强混采用了两种尺寸的试件，即150mm×150mill×凝土小梁的弯曲性能试验，旨在探讨钢纤维体积率，550m／T／和1O0mm×1O0mm×400mm的小梁，并预钢纤维类型对钢纤维高强混凝土弯曲性能的影响；留相应的抗压、劈拉试块作强度测试。钢纤维高强混凝土试件的尺寸效应或换算系数以及钢纤维体积率和钢纤维类型对钢纤维高强混凝土抗表1钢纤维特征参数表折初裂强度和抗折极限强度的影响，为钢纤维高强混凝土结构设计和分析提供试验资料。l试件设计与制作试件设计时考

5、虑的主要参数是钢纤维体积率、浇筑试件时，采用强制式搅拌机拌和。为了保钢纤维类型及试件的尺寸。试验采用三种钢纤维：证钢纤维拌和均匀，先搅拌除钢纤维外的其他材料，铣削型、切断弓形、剪切波纹形，其中以铣削型钢纤再将钢纤维均匀撒入，全部投入后再搅拌2min。搅收稿日期：201l—O3—14作者简介：谢丽(1976一)，女，河南信阳人，讲师，从事建筑结构工程的教学与研究工作。第5期谢丽：钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究19拌过程中，人工用钢棒辅助搅拌，以避免出现钢纤维和发展的过程，破坏时试件顶部仍保持一定的受压结团现象。浇

6、筑时，在振动台上振动密实。24h后区，已断开部位的钢纤维或被拉断或被拔出，表现出拆模，试件在室内洒水养护28d后进行试验。良好的延性，其破坏形态见图1。2试验结果及其分析弯曲试验在300kN抗折试验机上，按《钢纤维混凝土试验方法(CECS13：89)》的规定进行，以0．05—0．08MPa／s的速度对试件进行连续、均匀加荷。加载方式为三分点对称加载，主要测试内容为试件的开裂荷载、破坏荷载及破坏位置。2．1裂缝与高强混凝土相比，由于钢纤维对裂缝的阻裂增强作用，钢纤维高强混凝土试验小梁具有裂缝出现晚和发展高度低等特点

7、。MF20：铣削型钢纤维高强混凝土，钢纤维体积率为2．0％从试验过程的观察可见，对于钢纤维高强混凝BFIO：切断弓形钢纤维高强混凝土，钢纤维体积率为1．O％土受弯试件，当荷载达到开裂荷载时，在纯弯段首先图1抗折试件破坏图出现正裂缝。随着荷载的增加，正裂缝不断向上开展并形成一条主裂缝，同时也出现斜裂缝。当荷载2．3尺寸换算系数达到极值点后，试件仍具有一定的承载能力。试验由于靠近试模边缘钢纤维受到一定约束而沿加载过程中，能听到钢纤维在混凝土中被拔出时发纵向分布，使得钢纤维混凝土抗折试件的尺寸换出的响声，即使在试件将要

8、破坏时裂缝已经很宽了，算系数比普通混凝土小，《钢纤维混凝土试验方法仍能看到钢纤维在裂缝处参与受拉。随着变形的继(CECS13：89)》规定普通钢纤维混凝土的尺寸换算续增大，钢纤维高强混凝土继续软化，受拉主裂缝不系数采用0．85。但是，本次150mm×150mm×550mm和l00／l'lm×100mm×400mm／J~梁的试验结断扩展，受压区高度逐渐减小。受拉主裂缝大致可