纖維活性粉末混凝土抗彎拉強度影響因素研究.pdf

1、活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，RPC)是一種具有超高強度、韌性的新型水泥基復(fù)合材料，它與普通的混凝土相比具有明顯的在強度、韌性、耐久性等方面的優(yōu)勢，特別是其抗拉強度和韌性遠高于普通混凝土。
　　 RPC抗彎拉強度跟材料的配合比、養(yǎng)護條件、鋼纖維摻量等有密切關(guān)系，其中影響最顯著的是鋼纖維摻量。鋼纖維對RPC基體的增強、增韌作用主要是通過鋼纖維與基體之間的應(yīng)力傳遞實現(xiàn)的，因此界面粘結(jié)性能的好壞對鋼

2、纖維增強、增韌的效果又起著至關(guān)重要的作用。
　　 本文先對鋼纖維與RPC基體的粘結(jié)性能進行了試驗研究，深入分析了鋼纖維間距、鋼纖維分布對粘結(jié)性能的影響、采用力學(xué)計算模型分析鋼纖維與基體間的界面應(yīng)力傳遞以及通過試驗測量荷載-滑移全曲線，并以此分析鋼纖維對RPC材料的增強、增韌作用及拔出過程中的粘結(jié)耗能情況。在對鋼纖維與RPC基體粘結(jié)性能的試驗基礎(chǔ)上進一步研究了鋼纖維摻量、骨料的粒徑、養(yǎng)護制度對RPC材料抗彎拉強度的影響，得出了以下

3、結(jié)論：
　　 (1)：通過鋼纖維和RPC基體材料的粘結(jié)拉拔試驗，分析了鋼纖維的長徑比、纖維間距、不同的纖維分布對粘結(jié)性能的影響。從試驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)鋼纖維在不同的纖維間距下與基體的極限粘結(jié)強度明顯不同，相同的拔出纖維根數(shù)下隨著鋼纖維間距的增大極限粘結(jié)強度呈現(xiàn)先增大而后趨于穩(wěn)定的趨勢，同時發(fā)現(xiàn)纖維分布對粘結(jié)強度影響不顯著；推導(dǎo)了纖維拔出過程的力學(xué)計算模型，并采用該力學(xué)計算模型結(jié)合本實驗的試驗結(jié)果分析了纖維拔出過程中界面的應(yīng)力分布及傳遞

4、；采用粘結(jié)性能試驗結(jié)果擬合了纖維間距與鋼纖維粘結(jié)強度之間的關(guān)系，分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)纖維間距很小時粘結(jié)強度隨著纖維間距的減小呈指數(shù)形式衰減；分析了鋼纖維粘結(jié)滑移曲線特征、纖維間距對纖維拔出過程耗能能力的影響。
　　 (2)：試驗發(fā)現(xiàn)在RPC漿體中鋼纖維能充分均勻分命的情況下RPC抗彎拉強度隨著鋼纖維摻量的增加而增加，2％鋼纖維體積摻量時纖維增強效率最佳。熱水養(yǎng)護下由于能夠充分發(fā)揮RPC原材料的硅灰等火山灰質(zhì)材料的火山灰活性，所以85℃熱水

5、養(yǎng)護48小時的RPC試件抗彎拉強度均略高于28天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護的RPC試件的抗彎拉強度。試驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)RPC中細骨料的粒徑較小時對RPC的抗彎拉強度不產(chǎn)生明顯的影響，但是當(dāng)骨料粒徑較大時會對漿體中的纖維分散產(chǎn)生比較明顯的影響，試驗中發(fā)現(xiàn)骨料粒徑過大時會有纖維成團現(xiàn)象從而顯著降低了RPC材料的抗彎拉強度。同時采用了控制位移加載的方式測量了RPc矩形小梁的荷載一撓度全曲線，并對其韌性進行了評價。
　　 (3)：本文分析和總結(jié)了關(guān)于纖維增強復(fù)合