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1、Vol.41，No.1第41卷第1期February，2015SichuanBuildingMaterials2015年2月楔入劈拉试验下钢纤维混凝土断裂试验研究李善利,许涛(安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001)摘要:钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分生裂纹或开裂时,散布于混凝土基体中的钢纤维就能够有布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料,在混凝效抑制裂纹的扩展。土中加入钢纤维制成钢纤维混凝土,这些乱向分布的钢纤1实验理论及方法维能够有效地阻止钢纤维内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著的提高了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击和抗疲三点弯曲试验法是由国际材
2、料与结构研究实验联合会劳性能等。(RILEM)推荐的试验规程,对于素混凝土可根据RILEMTC关键词:钢纤维混凝土;复合材料;微裂缝;宏观裂缝-50规程进行试验,而对于钢纤维混凝土,则推荐采用中图分类号:TU528．572文献标志码:ARILEMTC162-TDF规程。钢纤维高强混凝土楔劈试件形文章编号:1672-4011(2015)01-0014-02状见图1。起始裂缝切口宽度不能大5mm。DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.01.007FractureParametersTestingofSteelFibre-ReinforcedHi
3、ghStrengthConcretebasedonWedgeSplittingMethodLIShanli,XUTao(AnhuiUniversityofScienceAndTechnology,Huainan232001,China)Abstract:steelfiberreinforcedconcreteisakindofnewmulti-phasecompositematerialswhichshortsteelfiberwasdis-图1楔劈试件尺寸/mmtributedinplainconcrete,steelfibersoftheseindiscrimina
4、teDramix钢纤维由水融性胶水粘结成排,在搅拌过程中distributionscaneffectivelypreventtheexpansionoftheforma-运用二次分散的原理,使钢纤维极易搅拌并分散均匀,杜tionofmicro-cracksinsidethesteelfibersandmacrocracks,绝了结现象。纤维在混合料搅拌60s后均匀撒入并继续搅significantlyimprovestheconcrete’stensile,flexural,impact拌60s,振动成型,24h后拆模,在标准养护箱养护28dandfatigueprop
5、erties.后进行试验。为避免边壁效应(walleffect),起始裂缝采用圆Keywords:steelfiberreinforcedconcrete;compositema-盘锯切后形成,实际裂缝宽4mm。terials;microcracks;macroscopiccrack试件临界应力强度因子KIc,即断裂韧度的计算采用0前言Xu和Reinhardt推导的公式:PhK=F(@)20世纪60年代之前,断裂理论的认识和提出,A.A.ICbdGriffith(格里菲斯)用弹性体能量平衡的观点研究了玻璃、aa-3/2a0陶瓷等脆性材料中的裂纹扩展问题,提出了脆性材料裂
6、纹F(@)=3．675(1-0．12(-0．45))(1-),@=ddd扩展的能量准则。式中P—试验中引起裂缝开始扩展的临界横向荷载,N;hG.R.Irwin(欧文)用弹性力学理论分析应力-位移场d—试件底部至轴承中承线,mm;等。1960~1980年,主要是围绕混凝土断裂韧度进行研究。b—时间厚度,mm;1968年,Rice(赖斯)提出了J积分理论,以J积分为参数a—试件初始裂缝长度,mm;0并建立断裂准则。1976年,瑞典学者Hillerborg提出了描述@—切口相对深度,mm。混凝土裂缝过程区材料软化特性的虚拟裂缝模型(FCM)等。1985年,Shah提出断裂强度
7、因子为参数的断裂模(TPFM)。2实验结果和分析1986年,Bazant提出的尺寸效应模型。1987年Swaraz和在楔劈试件制备过程中,对于同一批次的混凝土同时1990年Karihaloo分别提出的等效裂缝长度模型(ECM)。徐3预留了3个150mm×150mm×150mm的立方体试块用以世烺提出的双k理论等。断裂力学的发展基本成熟。3测定混凝土抗压强度fcu,3个100mm×100mm×100mm高强混凝土往往具有很低的延展性和断裂韧度,这就的立方体试块测定混凝土的劈裂抗拉强度fct,以及3个明显限制了高强混凝土在工程结构中的应用,尤
