煤沥青碳紐维混凝土的抗弯冲击性能.pdf

《煤沥青碳紐维混凝土的抗弯冲击性能.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、2014年第35卷S2煤沥青碳纤维混凝土的抗弯冲击性能杨春艳，王朝进，董凤波，胡敏（淄博矿业集团有限公司，山东淄博255120）摘要：本文采用自由落锤抗弯冲击装置研究了改性煤沥青碳纤维混凝土的抗弯冲击性能。随着纤维掺量的增加，混凝土冲击性能显著提高。纤维体积掺量为0.076%时，改性煤沥青碳纤维混凝土的初裂冲击次数、破坏冲击次数分别比素混凝土提高1458％、1462％，当掺量大于0.076%时，冲击韧性不再明显提高。关键词：煤沥青碳纤维；纤维混凝土；冲击性能；韧性Flexuralimpactbehaviorofreinforcedconcretewithm

2、odifiedcoaltarpitchcarbonfiberYangChun-yan,WangChao-jin,DongFeng-bo,Humin(ZiboMiningGroup，Zibo255120，China)Abstract:Flexuralimpactbehaviorofreinforcedconcretewithmodifiedcoaltarpitchcarbonfiberwasstudiedbyfreedrophammerdeviceinthispaper.Theresultsshowedthatimpactbehaviorofconcrete

3、wasimprovedsignificantlywithincreaseoffibervolumecontent.Whenitwas0.076%,firstcrackimpactandfractureimpacttimesofcarbonfiberreinforcedconcretewereincreased1458%and1462%thanthatofplainconcrete.However,whenmorethan0.076%,impactbehavioroffiberconcretewasnolongerimproved.Keywords:coal

4、tarpitchcarbonfiber;fiberconcrete;impactbehavior;toughness纤维混凝土是近年来发展较快的工程复合材料，纤维的主要作用[1]是控制混凝土的开裂，并且在水泥基体开裂后，在裂缝间纤维通过桥接作用，为纤维混凝土提供了开裂后的延性。本文主要研究了改性煤沥青碳纤维混凝土的抗弯冲击性能，为碳纤维在道路、桥面和机场道面等工程中的应用提供试验数据。与目前常用路纤维比较，改性后的煤沥青碳纤维[2,3]具有明显的优势：与钢纤维比较，耐腐蚀，不会刺伤轮胎；易搅拌均匀，分散性较好。与聚丙烯等合成纤维比较，弹性模量高，不但能阻止

5、早期混凝土开裂，而且能够改善硬化混凝土性能。总之，性价比高的煤沥青碳纤维在混凝土路面、桥面、机场跑道等工程中具有广泛的应用前景，对提高路面使用寿命有重要作用。1试验方法11纤维材性改性煤沥青碳纤维由淄矿集团生产，基本性能详见表1。表1煤沥青碳纤维基本性能名称直径（μm）长度(mm)密度(g/cm3)抗拉强度(N/mm2)弹性模量(N/mm2)极限伸长率(%)碳纤维8－1310－151.3570－890(3.9-6.2)×104-0.9-1.61.2混凝土的配合比混凝土的配合比为：水泥360kg/m3，砂650kg/m3，水160kg/m3，石子1100kg

6、/m3，减水剂1.8kg/m3。水泥为P.O32.5普通硅酸盐水泥。表2中C代表素混凝土；碳纤维混凝土C1、C2和C3中碳纤维的体积掺量分别为0.06％、0.076％和0.1％。纤维具体掺量详见表2。表2煤沥青碳纤维掺量名称CC1C2C3纤维体积掺量（％）00.060.0760.1纤维质量掺量（kg/m3）00.780.9881.313试件试件用100mm×100mm×400mm的模具浇筑，试件浇筑24h后脱模，在标准养护室养护28d，试验前3h从养护室取出晾干。素混凝土和每种纤维掺量的纤维混凝土各浇筑12根小梁，用于冲击试验。1.4试验方法试验采用自由落

7、锤抗弯冲击装置[4]，如图1所示，锤重1.4kg，自由落锤的冲击高度为400mm。梁两端为简支，净跨340mm。把应变片和加速度仪用导线连接到美国生产的wavebook512动态应变仪上，计算机自动采集数据。图1抗弯冲击试验装置图梁从无裂缝至产生微裂缝，即当梁跨中底部混凝土应变值发生突变时的冲击次数定义为梁的初裂冲击次数。梁横向主裂缝贯穿至梁的上表面时的冲击次数定义为梁的破坏冲击次数。把纤维混凝土梁的破坏冲击次数与初裂冲击次数的比值定义为纤维混凝土的冲击延性指标。2试验结果2.1初裂冲击次数碳纤维混凝土初裂冲击次数试验结果及其统计分析列于表3。192014

8、年第35卷S2表3碳纤维混凝土初裂冲击次数统计分析初裂冲击次数名称