钢纤维混凝土收缩徐变研究现状及前景分析.pdf

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1、·36·2013年第6期2013年12月SichuanBuildingMaterials第39卷总第176期DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2013.06.016钢纤维混凝土收缩徐变研究现状及前景分析魏维(湖南城市学院,湖南益阳　413000)摘要:钢纤维能改善混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击随着钢纤维生产技术的不断进步和基础理论的不断完及抗疲劳性能,具有较好的延性,能够有效地阻碍混凝土善,钢纤维混凝土的应用领域将进一步拓宽,发展前景不内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成。而收缩徐变是影响

2、可限量。而钢纤维混凝土必须适应由外部影响而产生的结结构长期受力性能的一个重要因素,本文总结了国内外钢构位移,这就要求对结构开裂倾向进行控制,故对钢纤维纤维混凝土收缩徐变研究现状,提出了钢纤维收缩徐变研混凝土长期变形性能的研究非常重要,收缩徐变是影响结究内容及研究方法,并对其研究前景做了较为详细的分析。构长期受力性能一个重要因素,并对结构长期受力安全构关键词:钢纤维;混凝土;收缩徐变;研究现状成严重威胁,国内外学者对混凝土收缩徐变进行了大量研中图分类号:TU528．572文献标志码:B[1-3]究,得到了许多有价值的研

3、究成果,提出了许多收缩文章编号:1672-4011(2013)06-0036-03　徐变预测模型,并逐步应用到工程领域。但钢纤维混凝土是一种新型结构,国内外大多文献对其拉压弯扭性能研究0　前言较多,而对其收缩徐变规律研究较少。[4]钢纤维混凝土(SteelFiberReinforcedConcrete,SFRC)国外学者Swamy等在1977年、1979年进行了对纤作为一种新型复合建筑材料,近年来在国内外得到了迅速发维砂浆和纤维混凝土的详细试验。从试验结果来看,纤维展。和普通混凝土相比,钢纤维混凝土不仅能明显地改善混

4、加劲能延迟裂缝的形成和减少裂缝的宽度,并产生大量裂[5]凝土的抗拉、抗剪、抗弯、抗裂和耐磨性能,而且可以大大增缝而不致全部破坏。Mangat等通过混凝土试件加载后90强断裂韧性和抗冲击性能,显著提高结构疲劳性能及其耐久d的徐变试验数据,发现钢纤维的掺入可以减少徐变损伤,性,加之施工简便,价格相对低廉,所以在公路路面、桥并建立了一套模型来预测钢纤维混凝土的徐变,此模型需梁结构、机场跑道、铁路轨枕、隧道衬砌、房屋建筑、水要从徐变试验数据中计算纤维与基体的摩擦系数。而在无工结构等工程中应用日益广泛,常见钢纤维见图1。纤维的

5、试件上,第1条裂缝很宽,并且迅速全部破坏而不再能传力,结果表明:钢纤维混凝土能承受更高的收缩应力。也有国外部分学者对各种纤维砂浆和纤维混凝土的徐变与不掺纤维的水泥砂浆和素混凝土徐变进行了研究,其研究成果见表1所示。由表1可知,钢纤维混凝土较其他混合混凝土有优越的受力性能,徐变应变大大减少。表1纤维砂浆与纤维混凝土的徐变与水泥砂浆及素混凝土徐变比较镀铜微丝波纹型钢纤维镀铜微丝端钩型钢纤维50d后的徐变纤维名称及含量类别控制(含量以体积的%计)荷载徐变×10-6试件值拉325~363100控制试件0压500~540100

6、拉130~16540~45砂浆玻璃纤维1．5压110~13320~27玻璃纤维0．5拉138~15042~44镀铜微丝平直型钢纤维镀丝波纹型钢纤维聚丙烯纤维0．5压113~16021~32拉240~260100控制试件0压400~425100拉125~15552~60钢纤维1压38~5610~13混凝土拉147~16261~62玻璃纤维0．5压95~12024~28聚丙烯腈纤维聚丙烯纤维玻璃纤维0．3拉218~24891~95聚丙烯纤维0．5压119~16530~39图1　钢纤维常见种类注:加载应力等于混凝土强度的3

7、5%,持续加载50d后的徐变。1　国内外研究现状分析和发展趋势徐变是混凝土固有的长期变形特征,对钢纤维混凝土徐变性能的研究国内已有部分成果,国内研究和应用钢纤作者简介:魏维(1992-),男,湖南益阳人,在读本科生,研究方向;道维混凝土开始于20世纪70年代,进入21世纪发展更加迅[6][7]路与桥梁施工。速。国内学者张君基于Cox的剪滞理论,在Mangat2013年第6期·37·第39卷总第176期SichuanBuildingMaterials2013年12月[5]等模型的基础上,结合了纤维和基体的材

8、料参数并考虑500了纤维分布的随机性,提出了一个钢纤维混凝土徐变分析预测模型。赵国藩等[6]指出钢纤维掺入后混凝土的受压徐4006变略有降低,在实际工程中为获得较好的和易性而增大水10/×300灰比,导致徐变有所增加,在设计中可以不考虑这些因素。[7]陈梦成等的研究表明钢纤维与聚丙烯纤维按二元混杂以200S0收缩应变总体积率0．9%掺入,明显改