低掺量钢纤维混凝土抗折性能试验探究

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1、低掺量钢纤维混凝土抗折性能试验探究　　摘要：本为对4个基体强度（C20、C30、C40和C50）、4种钢纤维类型和4个纤维产量（0.2%、0.4%、0.5%和0.7%）的钢纤维混凝土进行了双面剪切试验，研究了纤维掺量、纤维类型和基体强度对钢纤维混凝土抗剪强度的影响。试验结果表明：随着纤维掺量的提高，钢纤维混凝土的抗剪强度逐渐增大；纤维类型是影响强度的主要因素之一；随着基体强度的提高，抗剪强度逐渐增大，钢纤维对抗剪强度的增强效果逐渐降低。并对抗剪强度影响系数进行了修订。关键词：抗剪强度；纤维产量；钢纤维类型；基体强度；抗剪强度影响系数

2、Abstract：Shearstrengthofsteelfiberreinforcedconcrete(SFRC)atlowcontentwasinvestigatedandtheeffectsoffibercontent,steelfibertypeandmatrixstrengthwerediscussedinthepaperbasedonthedualsheartest.ItisfoundthattheshearstrengthofSFRCincreaseswiththeincreaseoffibercontentandth

3、efibertypeisamainfactorinfluencingtheshearstrength.Itisalsofoundthatwiththeincreaseofmatrixstrength,theshearstrengthofSFRCincreasesbutthestrength10ratiodrops.Basedontheresultsoftheexperiment,theshearstrengthinfluencecoefficientismodified.Keywords：theshearstrength,fiber

4、content,steelfibertype,matrixstrength,theshearstrengthinfluencecoefficient中图分类号：C33文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）引言混凝土作为目前应用最广的一种建筑材料，除了其优点之外，还存在着自重大、抗拉强度低、易开裂、性质较脆等固有缺陷，并在一定条件下约束限制了混凝土的进一步应用和发展。钢纤维混凝土（SFRC）是以混凝土为基体，以随即乱向分布于混凝土基体中的钢纤维作为增强材料组成的复合材料[1,2]。钢纤维可以阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和

5、阻滞宏观裂缝的发生和发展，对于混凝土的变形能力、韧性，抗拉强度以及由主拉应力控制的抗剪等强度有明显的提高和改善作用。在土木工程结构中使用钢纤维混凝土进行关键部位局部增强可以在一定程度上提高结构的抗剪强度和变形能力，减少为提结构高抗剪强度而增加的箍筋数量，降低工程造价并方便施工[3]。10近年来，随着钢纤维混凝土的广泛使用，国内外已做了大量有关钢纤维混凝土抗剪性能的试验和理论研究，并取得了一定的成果，但有关低掺量钢纤维混凝土抗剪性能的研究并不多，为此本文对低掺量刚混凝土的抗剪性能进行了重点的研究和分析。试验概述原材料水泥：本试验中采用

6、水泥为河南荥阳生产的长城牌P.O32.5和P.O42.5通硅酸盐水泥。其中，强度等级为C20的混凝土采用P.O32.5普通硅酸盐水泥，C30、C40和C50的混凝土采用P.O42.5通硅酸盐水泥粗骨料：本次试验粗骨料为碎石，粒径为5㎜～20㎜，级配曲线如图1所示。细骨料：本次试验细骨料为优质河砂，中砂，细度模数为3.,1，粒径0.15㎜～5㎜之间，级配曲线如图2所示。钢纤维：本次试验使用的4中钢纤维均为上海贝卡尔特生产的钢丝切断弯钩型钢纤维，钢纤维编号依次为A、B、C和D，特征参数如表1所示。表1钢纤维特征参数配合比10基本配合比如

7、表2所示表2基本配合比实验分组与符号说明本文主要研究的是钢纤维混凝土的基体强度、钢纤维类型（纤维长度、长径比）和纤维掺量对钢纤维混凝土抗剪强度的影响。（1）基体强度：取4个水平，分别为C20、C30、C40、C50。其中C30作为基本组，在其它单因素影响试验中被采用。（2）钢纤维掺量：考虑5个水平的体积掺量，分别为：0、0.2%、0.4%、0.5%、0.7%，其中掺量为0的一组作为对比组，0.4%作为基本组，在其它单因素影响试验中采用。（3）钢纤维种类：取4个水平，A、B、C和D。A与D纤维长度不同，长径比接近；B、C与D纤维长度接

8、近，长径比有加大差异分组编号有三部分组成，第一个字母表示钢纤维类型，后面两位数字表示钢纤维体积掺量，最后两位数字表示钢纤维混凝土基体强度。如D04-30，“D”表示混凝土中掺加的钢纤维的种类为D，后面的“04”表示混凝土中钢纤维的体积