钢纤维混凝土冲击压缩韧性

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发布时间：2021-09-13

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钢纤维混凝土冲击压缩韧性
杨晓平，邵式亮
(空军工程大学工程学院，陕西西安710038)
摘要：利用q~100 miil SHPB装置分别对60 MPa强度等级的素混凝土及钢纤维掺量分别为O％，0．2％，0．4％和0．6％的混凝
土进行冲击压缩试验，控制在1Ws～20／s，30／s～40／s和75／s一90／s的应变率范围内。以峰值应变和残余强度法，作为韧度
评价指标。峰值应变基本随钢纤维含量增加而增加，但随应变率的上升，钢纤维含量对峰值应变的影响减弱。对于C60系
列，准静态下，最大增强27％ (C60 )，83／s时，最大增强7％(C60 )；应变率86／s左右时，峰值应变基本与钢纤维含量无
关。同样，残余强度对应的应变值明显随纤维含量增加而增加，反映出钢纤维的增韧效果。
关键词：钢纤维；混凝土；SHPB试验；韧性指标
中图分类号：Tu377．9 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2010)05—164—03
Impact compressive ductility of steel fiber reinforced concrete
YANG Xiaoping，SHA0 Shiliang
(Engineering Institute，Air Force Engineering University，Xi’an 710038，China)
Abstract：The impact compression tests of stress．strain curves of steel fiber reinforced concrete(SFRC)with three diferent strain rate
ranges got by 100 mm SHPB setup are introduced．The area of strain—stress curve is regarded as(0％，0．2％，0．4％，0．6％ )
reinforced tenacity index，and the tenacity increase characteristics of the four kinds contains of steel fiber concrete were analyzed and
compared．The result shows that within BFRC with four diferent fiber ratios，the biggest tenacity increase by 27％(C60 )in compa·
ring with that ofthe plain concrete，value，the biggest tenacity increase by 7％ (C60v2)especially at 83／s strain rate ranges．The tests
reveals that the tenacity and the contains of steel fiber ratios are not strain rate·depedent，at 86／s strain rate ranges．
Key words：steel fiber；concrete；SHPB experiment；tenacity index
0 前言 1 韧性评价方法
混凝土的最大缺陷是抗拉强度低，易开裂，破坏
呈脆性，从而严重影响工程的可靠性和耐久性。为
此，人们进行了长期的研究，提出了降低脆性的多种
方法，其中，纤维增强混凝土是解决混凝土脆性的有
效方法之一。钢纤维增强混凝土(SFRC)是由细骨
料、粗骨料、乱向分布的钢纤维和水泥浆所组成，目
前已经成为一种重要的工程建筑材料，广泛应用于
房屋、桥梁、管道和核反应堆防护建筑中。在混凝土
凝固过程中，钢纤维可以有效减少裂纹数量，并细化
裂纹。在载荷作用过程中，钢纤维具有桥联阻裂作
用，推迟并抑制裂纹的起裂和扩展。因此，同普通素
混凝土相比，SFRC具有优异的静力和动力特性。
收稿日期：2009-02-27
作者简介：杨晓平(1981一)，男，内蒙古人，硕士研究生，主要从事防
护专业领域的研究。
E —m ail：pingyang923@ chinaren．com
韧性即为材料在一定荷载下所具有的变形能
力，是材料延性和强度的综合 J。一般从宏观角度
讲，韧性可定义为材料或结构从加载到失效为止吸
收能量的能力。韧性不仅与材料强度有关，而且还
取决于材料破坏时的变形量。从土木工程应用的角
度评价钢纤维混凝土的韧性和确定韧性指标时，应
考虑的主要因素包括：
(1)有明确的物理意义；
(2)适用面广，便于工程应用，如对板壳结构及
大体积混凝土均适用；
(3)能反映纤维掺量、品种、强度及形状等的影
响；
(4)不受试件尺寸的影响；
(5)便于测试，数据再现性强。
如何科学地评价纤维增强混凝土的韧性，各国
规范采用的方法不尽相同。近10几年来，ACT544
委员会、JCI SFRC委员会、ASTM等组织相继提出不