纤维分布对活性粉末混凝土构件力学性能的影响
2022-06-21李坤坤杨克家李坤梁林一苇
土木与环境工程学报 2022年5期
关键词:变形
李坤坤,杨克家,李坤梁,林一苇
(1.温州大学 建筑工程学院,浙江 温州 325035;2.台州学院 建筑工程学院,浙江 台州318000)
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete, RPC)[1]具有优异的力学性能和耐久性能,尤其在掺入钢纤维后,其受拉应变硬化和多元开裂特性受到工程界的广泛关注[2-4]。然而,钢纤维的掺入显著提高了材料成本(体积掺量2%的钢纤维大约占总成本的33%),故研究人员设法在钢纤维掺量相同或降低的情况下提高RPC的拉伸或弯曲性能[5-10]。Wille等[6]对异形钢纤维与短直纤维的钢纤维混凝土构件进行了对比,发现异形钢纤维对其抗拉强度和应变能力提升效率更高。Yoo等[8-12]研究表明,使用长径比较高的钢纤维能够提高基体的弯曲性能和耗能能力,并且对于RPC而言,使用易于制造的长直纤维是首选,但当纤维长径比过大时,可能会出现纤维分布性差和纤维成团现象,导致基体力学性能下降。
纤维分布方向对基体的力学性能同样有着重要影响。Yoo等[8-12]和Kang等[13]采用图像分析技术定量分析了水平分层浇筑和垂直分块浇筑的钢纤维RPC弯曲梁的纤维分布特征,结果表明,纤维方向系数越高,钢纤维RPC的裂后增强越明显。陈宁[14]从理论上论证了应用外加磁场方式制备定向型钢纤维混凝土新型构件的构想。慕儒等[15-16]通过磁场将钢纤维按照特定方向排列,制备出了纤维方向系数达0.9的单向分布钢纤维普通混凝土试件,相较乱向分布构件,其受弯承载力及韧性性能均有显著提升。
各种调整纤维分布的方法中,磁场控制钢纤维分布最为高效和实用。……
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