玄武岩纤维混凝土抗冲击性能的试验研究.pdf
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1、全 国中文核心期刊 钎 癯 建廉 中 国 科 技 核 心 期 刊 玄武岩纤维混凝土抗冲击n 生 链髓 试验硼 九 李丹 , 陶俊林, 贾彬 ( 西南科技大学 土木工程与建筑学院, 四川 绵阳6 2 1 0 1 0 ) 摘要: 参考美国A C I 5 4 4 规定, 采用带导轨的自 制落锤试验装置及抗弯冲击装置, 研究普通混凝土、 玄武岩纤维混凝土的冲压 及动态抗弯冲击性 能。结果表 明, 掺量为 3 1 5 k g m, 的玄武岩纤维混凝土的抗冲击能力最 强, 破坏冲击次数最大 , 达到 1 1 7次, 试件 初裂和破坏 时冲击 次数 的差值达到 2 5次, 冲击功为 2 0 3 0 - 3
2、N m, 冲击延性指标 比素混凝土提 高 1 6 6 7 。冲压加载下, 素混凝土的 破坏呈现 出明显 的脆性断裂, 断 口基本呈一字型 , 断口较为整齐, 玄武岩纤维混凝土产生数条 由中间向四周逐 步开展 的裂纹 , 呈放 射状分布。 动态抗弯冲击下, 素混凝土断口较为平整, 不同掺量的玄武岩纤维混凝土梁断口有一定弧形。 冲压和抗弯冲击下, 玄武岩 纤维混凝土表现出较明显的“ 塑性 ” 性质 。 关键词: 玄武岩纤维混凝土; 冲压; 抗弯冲击; 冲击延性指标; 塑性 中图分类号: T U 5 2 8 5 7 文献标识码: A 文章编号; 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 2 )
3、1 2 0 0 4 7 0 5 E x p e r i me n t a l s t u d y o n t h e e ff e c t o f i mp a c t r e s i s t a n c e o f b a s a l t fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e L I Da n, T A0 n l i n, J I A Bi n ( S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e rin g a n d Ar c h i t e c t u r e , S o u t h we s t Un i
4、v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Mi a n y a n g 6 2 1 0 1 0, S i c h u a n, Ch i n a ) Ab s t r a c t : R e f e r t o t h e s t i p u l a t i o n o f U S A AC I 5 4 4 C o m mi t t e e , i m p a c t r e s i s t a n c e b e h a v i o r s o f o r d i n a r y c o n c r e t e a
5、 n d b a s a l t fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e we r e me a s u r e d u s i n g s e l f -ma d e d r o p we i g h t e q u i p me n t a n d f l e x u r a l i mp a c t e q u i p me n t Re s u l t s s h o w t h a t : I m p a c t r e s i s t a n c e s o f c o n c r e t e w i t h b a s al t
6、fi b e r c o n t e n t 3 1 5 k g m i s s t r o n g e s t , fi n al c r a c k i n g t i me s o f c o n c r e t e w i t h b a s a l t fi b e r 3 1 5 k g m i s e q u a l t o 1 1 7 D i f f e r e n c e w i t h i n i t i a l c r a c k i n g t i me s a n d fi n a l c r a c k i n g t i me s i s 2 5 t i me s
7、 a n d t h e i m p a c t e n e r gy i s 2 0 3 0 3 N m, i mp a c t d u c t i l i t y i n d e x i n c r e a s e d b y 1 6 6 7 t h a n t h a t o f p l a i n c o n c r e t e U n d e r p u n c h i n g l o a d , t h e f r a c t u r e s u r f a c e o f t h e p l a i n c o n c r e t e a p pe a r s a s b rit
8、 t l e f r a c t u r e mo d e, a n d t h e f r a c t u r e i s r e l a t i v e l y n e a t Ba s a l t fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e p r o d u c e s a f e w c r a c k s t ha t g r a d u all y e x p a n d f r o m t h e mi d d l e t o s u r r o u n d i n g Un d e r t h e d y n a mi c fle
9、 x u r a l i mp a c t ,t h e f r a c t i o n o f t he p l a i n c o n c r e t e i s r e l a t i v e l y fi a t , a nd t h a t o f t h e b a s a l t fib e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e be a ms wi t h d i f f e r e n t d o s a g e h a s a c e r t a i n c ur v e B a s alt fi b e r r e i n f o r
10、 c e d c o n c r e t e a p p e a r s a s” p l a s t i c ”f r a c t u r e mo d e u n d e r p u n c hi n g l o a d a n d d y n a mi c b e n d i n g t e n s i o n Ke y wo r d s : b a s al t fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e ; p u n c h i n g l o a d : fl e x u r a l i mp a c t l o a d : i m
11、p a c t d u c t i l i t y i n d e x : p l a s t i c i t y 目 前,应用纤维增强技术来提高混凝土强度和改善其脆 性成为土木工程领域研究的热点之一。通过在混凝土中掺加 钢纤维、 聚丙烯纤维、 玻璃纤维、 尼龙纤维等均可有效提高混 凝土的 强度及抗裂性能, 但现有材料造价高, 使其应 用受到 基金项 目: 四 I I 省教育厅项 目( 1 0 Z C 1 1 2 ) ; 西南科技大学博士研 究基金 ( 0 9 z x 7 1 2 8 ) 收稿日期: 2 0 1 2 0 5 0 3 作者简介: 李丹, 男, 1 9 7 5年, 四川德阳人, 博
12、士, 讲师, 研究方向: 材 料和结构的力学行为分析。 地址: 四川省绵阳市涪城区青龙大道中段 5 9号西南科技大学科大花园 A 7 1 0 2 , E m a i l : d a n l i s w u s t e d u e n 。 限制。玄武岩纤维( B a s a l t F i b r e , 简称 B F ) 是玄武岩石料在 1 4 5 0 1 5 0 0 q C 熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成 的 连续纤维, 具有优异的力学性能、 耐高 温、 可在一 2 6 9 6 5 0 oC 内连续工作、 耐酸碱等特性, 应用潜力巨大。相关学者对掺杂 柔性纤维的混凝土抗冲击韧性进行
13、了一系列的研究。掺杂柔 性纤维能明显改善混凝土的抗冲击性能,有利于提高混凝土 结构的耐久性 。玄武岩纤维混凝土冲击动力学性能的研究 刚刚起步, 特别是对动力荷载作用下的性能研究还比较少, 李为民 等采用 1 0 0 m m分离式霍普金森压杆( S H P B ) 试验 装置研究了不同纤维体积掺量的玄武岩纤维混凝土在不同应 变率下的冲击压缩力学性能,玄武岩纤维混凝土的冲击压缩 N E W BUI L Dl NG MAT E RI AL S 4 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 李丹, 等: 玄武岩纤维混凝土抗冲击性能的试验研究 强度与能量吸收能力, 较素混凝土有
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