混杂纤维增强高强混凝土力学性能的研究

摘要

不同种类的纤维有各自的优缺点。利用不同性能和特点的纤维混杂增强混凝土，充分发挥各种纤维的性能优势，能够使混凝土在受荷阶段和不同结构层次达到逐级阻裂与强化的功能。
　　 本文主要研究了高强混凝土（High-strength concrete，HSC）、在HSC基础上掺加聚丙烯或聚酯纤维的纤维增强高强混凝土（Fiber-reinforced high-strength concrete，FRC）和在HSC基础上掺加钢纤维－聚丙烯纤维或聚酯纤维的混杂纤维增强高强混凝土（Hybrid fiber-reinforcedhigh-strength concrete，HFRC）的弯曲荷载－挠度曲线和压缩应力－应变曲线的规律和特点。
　　 根据试验结果，确定了HSC、FRC和HFRC的抗弯强度、极限荷载挠度、抗压强度和峰值应变，研究了它们的压缩韧性。在优选混凝土受压应力－应变本构方程的基础上，确定了HSC、FRC和HFRC本构方程的参数取值规律。研究表明：与HSC和FRC相比，HFRC能够有效地抑制高强混凝土承受荷载时裂缝的产生，钢纤维与聚丙烯纤维或聚酯纤维在混凝土基体中产生了正混杂效应，使HFRC的韧度指数ηc30达到了HSC的2倍。采用3次抛物线－有理分式的分段式本构方程，拟合出了FRC和HFRC的受压应力－应变关系，确定了FRC和HFRC本构方程的参数。