资源描述：
《煤沥青碳纤维增强混凝土的轴拉特性.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、建材世界2014年第35卷S1doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.S1.070煤沥青碳纤维增强混凝土的轴拉特性杨春艳,王朝进,董凤波,胡敏(淄博矿业集团有限公司,淄博255120)摘要:试验研究了煤沥青碳纤维增强混凝土在单轴拉伸荷载下的力学性能。试验发现:当纤维体积掺量为0.1%时,纤维混凝土的抗拉强度比基准混凝土提高11%,极限拉伸应变提高24%,断裂能提高47.8%。纤维混凝土特征长度增加,即纤维混凝土脆性降低。试验证明:碳纤维具有良好的阻裂性能,增强了硬化混凝土的抗裂性能。关键词:单轴荷载;裂缝
2、;混凝土;应力-变形全曲线;断裂TheUniaxialTensionBehaviorsofConcreteReinforcedbyCarbonFiberwithSmallVolumeFractionYANGChun-yan,WANGChao-jin,DONGFeng-bo,HUMin(ZiboMiningGroup,Zibo255120,China)Abstract:Thispaperisconcentratedontheuniaxialbehaviorsofconcretereinforcedbycarbonfiberwithlo
3、wervol-umefraction.Theoreticalequationfornormalizedaxialstressversusnormalizedcrackwidthcurveinuniaxialtensionwasproposed.Itwasfoundthatthetensilestrengthsoffiberreinforcedconcreteisabout14%,thepeakstrainabout39%,thefractureenergyabout47%higherthanthatofplainconcretewh
4、enfibervolumefractionis0.1%.Carbonf-iberreinforcedconcretepossessesgoodductilityandenergyabsorbability.Keywords:uniaxialload;crack;concrete;completestress-deformationcurve;fracture[1]用直接拉伸试验得到的纤维混凝土应力—应变全曲线及其主要的力学特征值如抗拉强度、极限拉应变、弹性模量、断裂能等,是研究纤维混凝土、配筋纤维混凝土变形、强度和混凝土断裂、损伤力
5、学的基础,纤维混凝土拉伸软化曲线对于纤维混凝土结构进行非线性有限元分析很有价值。[2,3]目前关于素混凝土、钢纤维混凝土及聚丙烯等合成纤维增强混凝土的直接拉伸试验已有报道,但关[4]于低掺量中等弹性模量的煤沥青碳纤维混凝土试件的直接拉伸试验甚少。这是由于直接拉伸对试验机的要求高、试件对中难度较大和加载控制精度要求高等原因造成的。因此,以往用劈裂强度、弯拉强度代替轴心拉伸强度。但劈拉试验不能完全反映碳纤维对混凝土抗裂性的贡献,不能精确测定极限拉伸应变、拉伸断裂能,不能测定裂缝扩展过程等。直接拉伸试验能较准确地反映碳纤维混凝土的拉伸力学
6、性能。对于重要的工程尽可能通过直接拉伸实验测定纤维混凝土的抗拉力学性能指标。[5]测定混凝土抗拉强度、断裂能有3种方法:直接拉伸、弯拉试验和劈裂试验。弯拉试验、劈裂试验测得的强度离散性大。国外用狗腰形试件或用带切口试件的直接拉伸试验测定混凝土的抗拉强度、极限拉应变及断裂能,采用这两种形式试件的缺点是:试件的破坏不是从试件的随机弱面发生破坏,而是在人为设计的弱面发生破坏(在试件的最小截面处或切口处),故所测得的数据不是混凝土的实际力学指标,也不能反映混凝土的真实拉伸断裂性能。对于在试件中部预留切口的试件,由于有切口,还存在应力集中的问
7、题。理想的方法是对等截面的棱柱体试件进行直接拉伸试验,测定拉伸性能。1纤维混凝土拉伸试验方法纤维混凝土配合比为:煤沥青碳纤维1.7kg/m3,水泥360kg/m3,砂650kg/m3,碎石1100kg/m3,水3。水泥为PO42.5硅酸盐水泥。纤维为淄博矿业集团自产并改性后的产品,长度10~15mm,直160kg/m径10~20μm。试块尺寸100mm×100mm×400mm。182建材世界2014年第35卷S1制作过程:先将砂、石、水泥与水进行搅拌,然后加入碳纤维搅拌约2min,至碳纤维完全分散。倒入试模,放入标准养护室养护。试块
8、在浇注后约2d后用切石机切割两个端部,切割后的试块在标准养护室养护。试块粘结在钢板前24h从养护室取出,待表面干燥后,用磨石机磨光端部,用丙酮擦干净。试块的两端用建筑胶粘结在实验机钢板上。拉伸试验采用INSTRO85002材料实验机,
