新型连续端钩钢纤维增韧混凝土残余弯拉强度分析 丁 聪 ，郭丽萍 ，陈 波 ，孙 斌 。，徐文 晓 (1．东南 大学 材料科 学 与工 程 学 院 ，江苏 省 土木 工程 材 料重 点 实验 室 ，江 苏 省先 进 土木 工程 ． 材料协同创新中心 ，南京 211189；2．南京水利科学研究院 ，210024； 3．上海 贝卡 尔特 一二钢 有 限公 司 ，200131；4．贝卡 尔特 亚洲研 发 中心 ，江 阴 214434) 摘 要 ：为 了研 究不同钢 纤维掺量 、不 同胶凝材 料组成对 混凝土残余 弯拉 强度的影 响 。根据金属 纤 维混凝土 测 试 方 法 测 试 了钢 纤 维 掺 量 为 30kg／m~与 40kg／In3的 新 型 连 续 端 钩 型 铜 纤 维增 韧 混 凝 土 的 载 荷 和 切 口张 开 位 移 值 (CMOD)或挠度 曲线图。试验 结果表 明，随着钢 纤维掺 量的增加 ，钢 纤维混凝土残余 弯拉 强度及极 限抗折强度均 随 之增加 ；硅酸盐水泥 复掺硫铝酸 盐水泥的钢 纤维混凝土残余弯拉 强度及极 限抗折强度较普通钢 纤维混凝土有所 降 低。钢纤维掺量的提 高有助 于提 高混凝 土的增强阻裂能力。 关 键 词 ：钢 纤 维 混 凝 土 ；切 口张 开位 移 值 ；挠 度 ；残 余 弯拉 强度 Abstract：In ordertostudy theinfluenceofdifferentsteelfibercontentand thecomposition ofdiferentcementitious materialson theresidualflexuralstrength of concrete，according to testmethod of metalfiberconcrete，the load and the CMOD ordeflection cunreofthenew type ofcontinuoussteelfiberreinforced which steelfibercontentis40kg／msand 30kg／m were tested．n e experimentalresultsshow that．the residualflexuralstrength and ultimate flexuralstrength of steelfiberreinforcedconcreteareincreased with theincreasingof steelfibercontent．Theresidualflexuralstrength andul— timateflexuralstrengthofthesteelfiberreinforcedconcretemixed Portlandcementwith sulphoaluminatecementarelower thanthatofordinarysteelfiberreinforcedconcrete．Theincreaseof steelfibercontentishelpfultoimprovethecapacityof resistcracking． Key words：Steelfiberreinforcedconcrete；Cutopen displacement；Deflection；Residualflexuralstrength 中 图 分 类 号 ：TU528．572 文献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1000—4637(2016)03—44—04 0 前 言隧道工程往往受到多种破坏因素的交互作用 ， 既有 来 自内部 空 气 环境 的侵蚀 ．又 有来 自外 部 土 壤 环境 的侵蚀 。 由于地 下 水 中含 有 很 多 侵蚀 性 介 质 ， 这就要求管 片不仅具有较好 的力学 、防水性能，还 要求具有较好 的耐久性 -2]。 目前 ，盾构隧道衬砌结 构 中应 用 最 广泛 的是钢 筋 混 凝 土管 片 ．现有 已建 盾 构隧道管片工程事故 时有发生 ，其中因运输 、施工 、 拼装 、围岩 受 力 变 化 、钢 筋 锈 蚀 和 接缝 透 水 区 域 干 湿循 环 等 原 因 导 致 的管 片 混 凝 土 开 裂 和破 损 问 题 最 突 出 ，主要 是 由 于混 凝 土保 护 层 抗 裂性 和韧 性 差 引起 的[3-5]。钢 纤维 混 凝 土 因具 有增 韧 、增 强 、阻 裂 、 提 升耐 久性 和安 全性 的独 特 性能 ，能 较好 地 弥 补 前 述钢筋混凝 土管片的缺点 ，使其抗拉 、抗弯 、韧性 和 抗 裂 、耐 冲击 、耐腐蚀 、耐疲劳性 、抗 高温灾变等性 能 得 到 提 高[6-8]．因 此 。用 钢 纤 维 混 凝 土 制 作 管 片 可 以获得更优异的性能 。 工程 用 钢纤 维 主 要 分 为平 直 线 钢 纤 维 、端 钩 型 基金项 目：中 国铁 路总公 司科研开发 计划重 点课题 (合 同号 2014G004一N)；国家 自然科学基金项 目(51378113)。 一 44一 钢 纤 维和异 型 钢纤 维 。早 期 的钢纤 维 多为 平 直型 钢 纤 维 ，加 入 混凝 土 中增 强 阻裂 效 果 较 差 ，因此 ，在平 直 型钢 纤 维 的 基 础 上 进 一 步发 展 了 普 通 端 钩 型 钢 纤 维 。在 C25～C40混凝 土 中 ，普 通端 钩 钢纤 维 因 自 身特点 (抗 拉强度 、锚 固形式和长径 比等 )，使钢纤 维混凝土强度得到很好发挥 ，但其在高强混凝土 中 的增 强 作 用并 不 显 著 ，且 受 力 后 钢纤 维 在 混 凝 土 里 可 能 不 是拔 出式 的 延性 破 坏 ，而是 不 安 全 的脆 断 破 坏[91本 文所 用 的两 次连 续端 钩 型高 强 4D钢 纤 维对 弯钩进行了优化 ，同时具有较高的抗拉强度 。由于 弯钩的优化与提高抗拉强度有互利关系 ，使该钢纤 维 的增 强 阻裂 效 果 明显提 升 ，纤 维在 较 高 强 度 混 凝 土 中表现 出可 控 的拔 出过 程 ，增韧 性 能极 佳 。 由钢纤维一水泥基界面黏结效应理论可知 “】。 钢纤维混凝土性能主要取决于混凝土基体特性 、钢 纤维特性 以及两者 的界面特性 。其 中。界 面黏结 与 界 面效 应 是 发挥 纤 维 对 混凝 土 增 韧 、增 强 与 阻裂 能 力 的关键 。界面 黏结 性能 直 接影 响 纤维 对混 凝 土增 强 、增 韧 与 阻裂 能 力 发挥 的程 度 。大 量试 验 和工 程 实 践 表 明 ．引起 钢 纤 维 混凝 土 破 坏 的原 因常 常 是界

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