混杂纤维对超高性能混凝土强度与韧性的影响

摘要

本文研究了两种混杂纤维(混杂钢纤维和多尺度混杂纤维)对超高性能混凝土(UHPC)的增强增韧效果,首先以中纤维(二种钢纤维中较小尺度者)的长度和掺量为变量,分析了二种不同尺度钢纤维混杂对UHPC抗压强度、劈裂抗拉强度和弯曲韧性的影响,并寻找出了最优的混杂钢纤维组合方式;其次在上述结果的基础上,尝试掺加更小尺度的硅灰石纤维对多尺度纤维混杂的强韧化效果进行了探索.结果表明,二种钢纤维混杂有利于UHPC强度和韧性的提高,且该提高效果随中纤维掺量的增加逐渐增大;同时,较长的中纤维可以提高纤维与基体间的粘结强度,更有利于混杂钢纤维阻裂效应的发挥.本文以长度为13mm的钢纤维作为中纤维时,混杂钢纤维的强韧化效果更佳.此外,与二种钢纤维混杂组合相比,掺加硅灰石纤维后的多尺度混杂纤维使UHPC的强韧化效果更为显著,这与多尺度纤维在不同层次上各自的阻裂作用和三者间的协同阻裂、牵制效应(Snubbing effect)密切相关.