超高分子量聚乙烯纖維混凝土靜態(tài)力學(xué)性能研究
本文關(guān)鍵詞: UHMWPE 纖維增強(qiáng)混凝土 靜態(tài)強(qiáng)度 變形特性 試驗(yàn) 出處:《工程科學(xué)與技術(shù)》2017年S2期 論文類型:期刊論文
【摘要】:纖維混凝土較普通混凝土具有更加優(yōu)異的阻裂、增強(qiáng)和增韌效果,能更好地滿足現(xiàn)代混凝土工程設(shè)施的要求。作者以高強(qiáng)、高彈模、低密度的捻制超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維作為增強(qiáng)體,試驗(yàn)研究一種新型纖維混凝土的準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能。通過(guò)改進(jìn)制備流程,研制C70等級(jí)的4種纖維體積摻量纖維混凝土,通過(guò)劈裂抗拉、立方體抗壓和棱柱體軸心壓縮試驗(yàn),研究纖維摻量對(duì)混凝土強(qiáng)度和變形性能的影響。最后,試驗(yàn)結(jié)果與未處理UHMWPE纖維混凝土及聚丙烯纖維混凝土進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:改進(jìn)的制備工藝提高了纖維在混凝土中的分散均勻性,改善了混凝土的和易性;纖維使混凝土試件破壞時(shí)保持了良好的整體性,避免了大量碎塊的脫落;UHMWPE纖維顯著提高了混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度,當(dāng)纖維摻量為0.3%~1.0%時(shí),強(qiáng)度提高率為47.2%~78.6%;纖維對(duì)混凝土單軸抗壓強(qiáng)度作用不明顯,但極大改善了殘余抗壓強(qiáng)度;壓縮峰值應(yīng)變及泊松比隨纖維摻量增加而增大,彈性模量則相反,壓縮韌性指數(shù)ηc15.5為素混凝土的1.40倍~2.53倍;捻制UHMWPE纖維較其他兩種纖維更加顯著地改善了混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度,并對(duì)單軸抗壓強(qiáng)度有一定的增強(qiáng)效果。
[Abstract]:Compared with ordinary concrete, fiber reinforced concrete has more excellent crack resistance, strengthening and toughening effect, and can better meet the requirements of modern concrete engineering facilities. The author uses high strength and high elastic modulus. The quasi static mechanical properties of a new fiber reinforced UHMWPE fiber with low density were studied. The preparation process was improved. Four kinds of fiber volume concrete of C70 grade were developed. The effects of fiber content on the strength and deformation properties of concrete were studied by splitting tensile test, cube compression test and prism axial compression test. The experimental results are compared with untreated UHMWPE fiber concrete and polypropylene fiber reinforced concrete. The results show that the improved preparation technology improves the dispersion uniformity of fiber in concrete. Improved the ease of concrete; The fiber makes the concrete specimen maintain good integrity and avoid the fall off of a large number of fragments. The tensile strength of the concrete was significantly increased by UHMWPE fiber, and when the fiber content was 0.3-1.0, the increase rate of the strength was 47.2% and 78.6%. The effect of fiber on uniaxial compressive strength of concrete is not obvious, but the residual compressive strength is greatly improved. The compressive peak strain and Poisson's ratio increase with the increase of fiber content, whereas the elastic modulus is opposite. The compressive toughness index 畏 c 15.5 is 1.40 times and 2.53 times of that of plain concrete. Compared with the other two kinds of fibers, the twisting UHMWPE fiber improves the splitting tensile strength of concrete and enhances the uniaxial compressive strength to a certain extent.
【作者單位】: 國(guó)防科技大學(xué)指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院;諾丁漢大學(xué)工程學(xué)院;海軍工程大學(xué);
【基金】:國(guó)防工程資助項(xiàng)目(參訓(xùn)2013813)
【分類號(hào)】:TU528.572
【正文快照】: 混凝土是一種普遍應(yīng)用于各類工程設(shè)施的建筑材料,在混凝土中摻入分散短纖維,可以很好地彌補(bǔ)材料本身抗拉強(qiáng)度低和韌性差的不足[1],改善混凝土在正常工作狀態(tài)和極端荷載作用下的抗裂、耐沖擊性能[2],提高工程結(jié)構(gòu)的耐久性和安全防護(hù)能力。纖維對(duì)混凝土的增強(qiáng)增韌作用主要取決于
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