鋼纖維混凝土立方體與圓柱體試件力學(xué)性能及其關(guān)系研究.pdf

1、本文對(duì)鋼纖維混凝土立方體試件和圓柱體試件的抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度和韌性進(jìn)行了試驗(yàn)研究和性能分析，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　1.對(duì)168個(gè)150mm×150mm×150mm的立方體試件和168個(gè)φ150mm×300mm的圓柱體試件進(jìn)行了抗壓試驗(yàn)，研究了鋼纖維體積率、形狀和長(zhǎng)徑比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)以及試件形狀對(duì)鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律，分析了鋼纖維混凝土立方體和圓柱體試件之間抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，提出了換算系數(shù)。研究結(jié)果表明：抗壓強(qiáng)度的

2、增長(zhǎng)幅度隨著鋼纖維體積率的增大有小幅的增長(zhǎng)，但隨著鋼纖維長(zhǎng)徑比的增大有下降的趨勢(shì)；剪切波紋形鋼纖維對(duì)抗壓強(qiáng)度的增強(qiáng)效果較好，切斷端鉤形鋼纖維次之，切斷波浪形鋼纖維較差；隨著基體混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)幅度也隨之增大；鋼纖維混凝土立方體和圓柱體試件之間的抗壓強(qiáng)度換算系數(shù)隨著基體混凝土強(qiáng)度等級(jí)的增大而逐漸增大，并且大于普通混凝土。
　　2．對(duì)168個(gè)150mm×150mm×150mm的立方體試件和168個(gè)φ15

3、0mm×300mm的圓柱體試件進(jìn)行了劈裂抗拉性能試驗(yàn)，研究了鋼纖維特征參數(shù)（包括鋼纖維形狀、長(zhǎng)徑比、體積率及抗拉強(qiáng)度等級(jí)）和基體混凝土強(qiáng)度等級(jí)以及劈拉試件形狀對(duì)鋼纖維混凝土劈拉強(qiáng)度的影響規(guī)律，分析了鋼纖維混凝土立方體和圓柱體試件之間劈拉強(qiáng)度的關(guān)系，提出了不同試件間的劈拉強(qiáng)度換算系數(shù)。研究結(jié)果表明：劈拉強(qiáng)度的增長(zhǎng)幅度隨著鋼纖維體積率和長(zhǎng)細(xì)比的增大有明顯的提高；切斷端鉤形和剪切波紋形鋼纖維對(duì)劈拉強(qiáng)度的增強(qiáng)效果較好，切斷波浪形鋼纖維相對(duì)較差；

4、當(dāng)基體混凝土強(qiáng)度等級(jí)較低時(shí)，鋼纖維抗拉強(qiáng)度對(duì)混凝土劈拉強(qiáng)度無(wú)明顯影響，而當(dāng)基體混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高時(shí)，600MPa級(jí)鋼纖維的增強(qiáng)效果低于1000MPa和1300MPa級(jí)鋼纖維；隨著基體混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，劈拉強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度也有所增大；鋼纖維混凝土立方體和圓柱體試件之間的劈拉強(qiáng)度相關(guān)性不顯著，其平均換算系數(shù)為1.03。
　　3．基于本試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外研究成果進(jìn)行的切斷端鉤形鋼纖維對(duì)混凝土劈拉強(qiáng)度影響系數(shù)的回歸分析結(jié)果表明，切斷端鉤

5、形鋼纖維對(duì)混凝土劈拉強(qiáng)度的影響系數(shù)在CF20-CF45時(shí)為0.81，CF50-CF80時(shí)為1.05，計(jì)算值和試驗(yàn)值匹配良好，但較我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范的建議值略微偏大。
　　4．對(duì)168個(gè)150mm×150mm×150mm的立方體試件進(jìn)行了劈裂抗拉變形性能試驗(yàn)，研究了當(dāng)鋼纖維體積率、形狀、長(zhǎng)徑比和基體混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同時(shí)，鋼纖維混凝土劈裂抗拉荷載-變形曲線的特征，引入并計(jì)算了等效劈拉強(qiáng)度和韌度比。研究結(jié)果表明：鋼纖維體積率和長(zhǎng)細(xì)比越大，荷載