rpc蓋板的斷裂韌性
發(fā)布時(shí)間:
2022-07-13

作為高性能混凝土,RPC的斷裂韌性對(duì)提高結(jié)構(gòu)的延性,尤其是極端荷載下結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力具有重要的意義。然而,未摻纖維的RPC脆性比普通混凝土和高強(qiáng)混凝土更大,在高應(yīng)力或復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下易發(fā)生爆裂式脆性斷裂。目前學(xué)者和工程技術(shù)人員通過(guò)摻入纖維予以改善,研究熱點(diǎn)也主要涉及纖維種類和摻量。
張倩倩采用三點(diǎn)抗彎實(shí)驗(yàn),研究了不同鋼纖維摻量對(duì)RPC抗斷裂性能的影響。結(jié)果表明,摻入鋼纖維后,鋼纖維與RPC基體的界面過(guò)渡區(qū)經(jīng)過(guò)蒸養(yǎng)后有所改善,界面粘結(jié)強(qiáng)度增加,RPC抗斷裂能力提高。但隨著增加超過(guò)2%時(shí),RPC抗斷裂能力沒(méi)有明顯提高變化。
周瑞忠也指出鋼纖維能夠有效改善材料的韌性,采用線彈性斷裂力學(xué)基本理論基于虛擬裂縫模型,分析了RPC和纖維增強(qiáng)RPC的斷裂特性。
由于鋼纖維對(duì)RPC斷裂韌性的改善效果有限,近來(lái)較多的研究采用了混雜纖維的方法。有學(xué)者通過(guò)三點(diǎn)彎曲斷裂試驗(yàn),研究了單摻鋼纖維、鋼纖維-粗聚烯烴纖維混摻、鋼纖維-聚乙烯醇纖維混摻以及鋼纖維-粗聚烯烴-聚乙烯醇纖維混摻對(duì)改善活性粉末混凝土斷裂韌性的效果。
研究發(fā)現(xiàn):鋼纖維體積摻量為2%,粗聚烯烴或聚乙烯醇纖維摻量為10kg/m³時(shí),與單摻鋼纖維相比,鋼纖維-粗聚烯烴纖維混摻峰值荷載提高了52.5%,斷裂能提高了136%,斷裂韌度提高了112%。鋼纖維-聚乙烯醇纖維混摻試件峰值荷載提高了85%,斷裂能提高了88.6%,斷裂韌度提高了50.9%。纖維摻量合適時(shí),鋼纖維與合成纖維混摻表現(xiàn)出良好的混雜效應(yīng),鋼纖維體積摻率1%-1.5%,合成纖維總摻量9kg/m³時(shí),對(duì)改善RPC斷裂性能效果最理想。
鄧宗才同樣通過(guò)彎曲實(shí)驗(yàn)研究了鋼纖維與不同品種、不同摻量合成纖維混摻對(duì)RPC斷裂韌性的改善效果。結(jié)果表明:當(dāng)體積摻量1%或2%的鋼纖維與粗聚烯烴纖維或細(xì)聚乙烯醇纖維混摻時(shí),可顯著改善RPC的彎曲韌性;體積摻量1%的鋼纖維與粗聚烯烴纖維、細(xì)聚乙烯醇纖維混摻時(shí)的韌性指標(biāo)比單摻鋼纖維分別提高49.8-140%和82.3-215.6%;從經(jīng)濟(jì)性看,體積摻量1%的鋼纖維與粗聚烯烴或者細(xì)聚乙烯醇纖維混摻時(shí)增韌效果更優(yōu)。
總的來(lái)說(shuō),關(guān)于RPC力學(xué)性能的研究已經(jīng)比較成熟,但多軸應(yīng)力狀態(tài)下RPC強(qiáng)度特性的研究還十分缺乏,需要進(jìn)行大量的多軸試驗(yàn),給出各種應(yīng)力狀態(tài)下的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則;不同纖維混雜方式和摻量等對(duì)RPC斷裂韌性的改善效果也有待進(jìn)一步探討。