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1、广东公路交通Vol郾43No郾42017年第4期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇GuangdongHighwayCommunicationsAug郾2017文章编号:1671-7619(2017)04-0132-06混杂纤维混凝土梁抗剪性能试验研究丁新榜(广东省交通运输建设工程质量检测中心,广州510420)摘要:混杂纤维(由聚丙烯和聚乙烯组成)具有耐腐蚀、耐碱性、密度低、不连续结构、易于使用等特点,它能大幅提高混凝土的力学性能和耐久性,降低开裂风险。主要研究了混杂纤维在不同箍筋间距下,对混凝土梁抗剪性能的影响,结果表明,混杂纤维能显著提高混凝土
2、梁的极限抗剪强度、延性、刚度和韧度,大幅降低混凝土梁的开裂裂缝宽度,但其有效性会随着箍筋间距的减小而减小。关键词:混杂纤维;混凝土梁;抗剪强度中图分类号:U446郾1摇摇摇文献标志码:A0摇引言石,含泥量为0郾3%,压碎值为6郾1%,表观密度为-3混凝土是最重要的建筑材料之一,同时也是2650kg·m。一种脆性材料。加入适量纤维,能显著提高混凝(3)河砂:2区中砂,含泥量为0郾8%,表观密-3土的抗剪性能、韧性、耐久性和延展性,大幅降低度为2630kg·m。开裂裂缝宽度。有试验表明,添加1%~2%体积(4)减水剂:选用聚羧酸减水剂,含固量为的纤维
3、可以降低混凝土的脆性,提高其抗剪强20%,掺量为1郾2%。度[1]。在过去几十年中,钢纤维被广泛应用于混(5)水:自来水凝土中,它能够有效阻止混凝土内部微裂缝的扩(6)混杂纤维:由聚丙烯和聚乙烯组成的共混展及宏观裂缝的形成,改善混凝土的抗拉、抗弯、物,具有高强度、高弹性模量、高韧性和抗裂性能,抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性,然而由于具体性能见表1。其自身特性,钢纤维易锈蚀,搅拌时易结团、和易表1摇混杂纤维主要物理性能性差、泵送困难,振捣浇筑时易下沉,制造时消耗[2]密度抗拉强度弹性模量大量钢材,增加成本较多。长度/mm长径比-3/MPa/GP
4、a/(g·cm)近年来,有学者对碳纤维、玻璃纤维、聚丙烯40900郾926209郾5纤维和混杂纤维(不同种类的纤维混合使用,如钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维和玻璃纤维等混合)开摇摇(7)钢筋:截面纵筋采用2根准16mm的展了研究,发现这类混凝土的力学性能得到一定HRB500高强钢筋,配筋率为籽=2郾68%;架立筋采[3-6]程度的改善和提高。用2根准10mm的HRB400高强钢筋;箍筋采用本文主要研究了混杂纤维(掺量分别为0、2、4准8的HPB300钢筋。钢筋的主要力学性能如表2-3和6kg·m)在不同箍筋间距(无箍筋、60mm和所示。30mm)下,
5、对混凝土梁抗剪性能的影响,为工程实表2摇钢筋的力学性能际及完善混杂纤维混凝土梁增强机理提供依据。1摇试验屈服强度抗拉强度型号直径/mm/MPa/MPa1郾1摇原材料HRB50016530710(1)水泥:P·域42郾5R硅酸盐水泥,水泥强度-3HRB40010435580为50郾2MPa,水泥密度为3110kg·m。(2)碎石:规格5~16mm连续级配,反击破碎HPB3008325455作者简介:丁新榜(1984郾10-),男,河南南阳人,硕士研究生,工程师,从事建筑材料方面的研究,E-mail:cdq0927@163郾com。·132·2017
6、年第4期丁新榜:混杂纤维混凝土梁抗剪性能试验研究总第151期1郾2摇配合比设计土梁的底部记录中跨挠度,其他两个LVDT沿梁高参照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-45毅方向,放置在混凝土梁剪跨区侧面。2011,C40混凝土配合比见表3。表4摇混凝土梁的因素水平表摇摇表3摇C40混凝土配合比砂(单位:kg·m-3)箍筋间距纤维掺量混凝土梁编号/mm-3/(kg·m)水水泥河沙碎石减水剂H0-0015845070311475郾4H0-22H0无箍筋H0-441郾3摇混凝土梁设计试验共有24根混凝土梁(b伊h伊L=100mm伊H0-66150mm
7、伊900mm),保护层厚度均为25mm,截面H60-00有效高度h=120mm。截面配筋示意图见图1,配H60-220H6060筋实物图见图2。图2中a表示弯剪区不加箍筋,H60-44b表示弯剪区箍筋间距为60mm(h/2),c表示弯剪0H60-66区箍筋间距为30mm(h/4)。混凝土梁的因素水平0H30-00见表4,每一因素水平成型2根混凝土梁。H30-22H3030H30-44H30-66图1摇混凝土梁截面配筋(单位:mm)图3摇抗剪试验装置预加载阶段采用分级加载方式,每级荷载为1kN,加载到5kN为止,然后分级卸载,每级荷载大小为1kN,
8、确认设备、仪表工作正常后卸载至0kN,之后开始正式加载。正式加载过程中每级荷载取10kN,在接近开裂荷载预估值时每级荷载取3kN,取发现
