赵一鹤, 孙振平, 穆帆远, 庞 敏, 李 飞,3

(1.同济大学 材料科学与工程学院, 上海 201804; 2.同济大学 先进土木工程材料教育部重点实验室, 上海 201804; 3.上海城建物资有限公司, 上海 200063)

超高性能混凝土(UHPC)中胶凝材料用量较高,水胶比极低,且常掺加随机分布的短纤维以提高其强度和韧性[1-3].2002年法国颁布了UHPC设计指南[4],根据拉伸全应力-应变曲线,将UHPC分为高应变强化、低应变强化和应变软化3类,这是当前世界普遍认同的UHPC分类方法.对于高应变强化与低应变强化类型的UHPC,其曲线分为应力随应变呈线性增长的弹性段,应力非线性增长至极限拉伸强度的强化段,和应力逐渐下降的软化段,极限拉伸强度所对应的极限拉伸应变越大,则其应变强化程度越高.对于应变软化类型的UHPC,其曲线只存在弹性段和软化段,不存在强化段[5].

UHPC基体和纤维之间良好的协同作用使UHPC拥有优越的拉伸性能.与平直型纤维相比,在UHPC中掺加异型纤维能获得更好的极限拉伸强度[6],掺加较高长径比的纤维亦可提升其应变强化程度,但建议纤维的长径比不超过80或长度不超过30mm[7].由于纤维-基体间的黏结力和纤维桥接作用承担基体开裂后的主要载荷,故纤维的拔出行为成了国内外的研究重点.然而部分文献仅关注了纤维单因素对UHPC宏观拉伸性能的影响,并未从微观角度探讨纤维各因素对其拔出行为的影响机理[8-13].为弥补现有研究的不足,考虑到钢纤维常用于UHPC增强增韧,且效果优于其他材质……