通過(guò)3個(gè)強(qiáng)度等級(jí)、2種鋼纖維類型和4組鋼纖維摻量超高性能混凝土（UHPC）小梁試件的抗折試驗(yàn),研究了強(qiáng)度等級(jí)、鋼纖維類型和體積摻量對(duì)超高性能混凝土抗折強(qiáng)度及尺寸效應(yīng)的影響。結(jié)果表明:隨UHPC強(qiáng)度等級(jí)的增加,小梁試件抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)趨于明顯,R160級(jí)試件抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)約為R120試件的1.26倍。鋼纖維摻量對(duì)UHPC抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)有較大影響,鋼纖維摻量越大,尺寸效應(yīng)越明顯,摻入3%（體積分?jǐn)?shù)）平直型鋼纖維和端勾型鋼纖維的R120級(jí)UHPC小梁試件抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)比未摻加鋼纖維的試件提高了71%和78%。建議了UHPC抗折強(qiáng)度尺寸換算系數(shù),提出了UHPC抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)律計(jì)算公式。 

【文章來(lái)源】：硅酸鹽學(xué)報(bào). 2020,48(11)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

超高性能混凝土(UHPC)抗折強(qiáng)度實(shí)測(cè)值

圖3為不同鋼纖維摻量UHPC小梁試件抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)度γ100和γ150。從圖3可見：添加鋼纖維使得UHPC小梁試件抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)度明顯增大。摻入1%,2%和3%平直型鋼纖維的R120級(jí)UHPC小梁試件抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)度γ100比未摻加鋼纖維的UHPC小梁試件分別提高了35%,45%和58%，抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)γ150度增大了26%、51%和71%。端勾型鋼纖維摻量為1%,2%和3%的R120級(jí)UHPC小梁試件抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)度γ100為未摻加鋼纖維的UHPC的1.29倍、1.46倍和1.69倍，尺寸效應(yīng)度γ150為1.37倍、1.53倍和1.78倍，變化規(guī)律與羅晨熙[15]的研究結(jié)果一致。原因是試件澆筑振搗時(shí)，接近試件表面的鋼纖維由于受到試模壁的阻礙作用，改變其雜亂分布的狀態(tài)而呈現(xiàn)出平行于試件表面的取向。這種鋼纖維取向像“箍筋”一樣對(duì)試件產(chǎn)生約束增強(qiáng)作用，即邊壁效應(yīng)[17]，試件越小邊壁效應(yīng)的增強(qiáng)作用占的比例越大，從而導(dǎo)致更明顯的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。平直型纖維主要通過(guò)與UHPC基體間的摩擦形成粘結(jié)作用，端鉤型鋼纖維除摩擦外，端部提供了額外的錨固，使得其與UHPC基體的黏結(jié)性能明顯優(yōu)于平直型鋼纖維，邊壁效應(yīng)更強(qiáng)從而尺寸效應(yīng)更顯著。此外，當(dāng)鋼纖維摻量較高時(shí)，在攪拌過(guò)程中纖維更易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象，從而在試件中形成缺陷，增強(qiáng)了抗折強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)。

由尺寸換算系數(shù)定義可知，其值偏離1的程度越大表明尺寸效應(yīng)越明顯。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，按式(3)和式(4)計(jì)算得到各規(guī)格UHPC小梁試件尺寸換算系數(shù)如圖4所示。由圖4可見：隨著鋼纖維摻量的提高，尺寸效應(yīng)有所增強(qiáng)，UHPC抗折強(qiáng)度尺寸換算系數(shù)C70和C150分別呈降低和升高的趨勢(shì)。摻加3%平直型鋼纖維的R140級(jí)UHPC抗折強(qiáng)度尺寸換算系數(shù)約為1%鋼纖維摻量UHPC試件的98%和114%。鋼纖維類型對(duì)UHPC尺寸換算系數(shù)影響較小，同摻量條件下，采用端勾型鋼纖維UHPC試件的尺寸換算系數(shù)約為采用平直型鋼纖維UHPC試件的98%和103%。因此，可偏于安全地將各纖維摻量平直型鋼纖維UHPC抗折強(qiáng)度尺寸換算系數(shù)值取為采用3%端勾型鋼纖維UHPC試件的值，確保UHPC結(jié)構(gòu)具體足夠的安全儲(chǔ)備。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]超高性能混凝土基本力學(xué)性能的尺寸效應(yīng)研究[D]. 羅晨熙.湖南大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3421106