玄武岩/聚丙烯腈混杂纤维混凝土力学性能及最优纤维掺量研究

摘要

为得到力学性能较优的混杂纤维混凝土设计方法,研究纤维混杂效应及纤维最佳掺配量.选用玄武岩纤维(B纤维)和聚丙烯腈纤维(P纤维),通过对不同纤维体积掺量的混凝土试件进行抗压、劈裂抗拉和弯曲韧性等力学性能试验,得到各纤维掺量下混凝土的抗压强度、抗压弹性模量、抗拉强度、抗弯承载力和弯曲应力-应变曲线,并据此计算纤维混杂效应系数和韧度比.研究结果表明:纤维的掺入对混凝土抗压弹性模量影响很小,对抗拉、抗弯强度和韧度比有明显提升,但抗压强度略有下降.混杂纤维混凝土的抗压、抗拉、抗弯强度和韧度比等力学性能总体上优于单一纤维混凝土.纤维混杂效应系数分析表明,2种纤维间具有良好的混杂效应.当B纤维和P纤维体积掺量分别为0.15％和0.11％时,纤维混凝土力学性能综合最优.同时,该掺配量下的混凝土早龄期(3 d和7 d)的力学性能亦优于素混凝土.