PVA/钢混杂纤维增强水泥混凝土力学性能研究

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随着现代混凝土的应用及研究的飞速发展,高层建筑、大型桥梁结构的日益增多,对混凝土的强度要求也越来越高。但是强度过高势必会造成混凝土脆性增大,增加混凝土的韧性,使混凝土向着低脆高强的方向发展是必然趋势。目前,掺加纤维是已成为提高混凝土韧性的有效途径之一。本论文研究的是PVA/钢混杂纤维对混凝土强度及韧性的影响。通过设置三个不同的水胶比:0.30、0.35、0.40和三种纤维体积掺量:0、1.0%、1.5%,来配制纤维增强混凝土,进行抗压、抗弯拉强度的对比,韧性指标的分析及增韧机理探讨,分别研究水胶比、纤维类型和纤维掺量这三个因素对水泥混凝土强度及韧性的影响,为今后对纤维增强混凝土耐久性的研究奠定基础。对纤维增强混凝土进行抗压与抗弯拉试验,结果表明:水胶比是影响抗压强度的最主要因素;混凝土的抗压强度随着纤维掺量的增加而有所提高;PVA纤维对FRC抗压强度的增强效果要优于PVA/钢混杂纤维;纤维掺量是影响抗弯拉强度的最主要因素;同种水胶比,相同纤维掺量下,PVA/钢纤维混凝土的抗弯拉强度要优于PVA纤维混凝土。对两种类型的纤维增强混凝土进行弯曲韧性分析,结果表明:水胶比越大,混凝土脆性越大;纤维掺量是影响纤维增强水泥混凝土韧性的主要因素,纤维掺量越大,纤维混凝土变形硬化现象越明显,并且韧性指数值也越大,从荷载-挠度曲线中可以看出PVA/钢纤维混凝土的变形硬化现象较PVA纤维混凝土的显著。从增韧机理分析来看,纤维间距是影响纤维增韧效果的最主要因素,纤维间距越小,其增韧效果越明显;纤维与基体的粘结力也是影响纤维增韧的重要因素,提高粘结力可以推迟构件开裂时间,提高结构承载力。
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