水饱和聚丙烯纤维混凝土的单轴抗压试验研究.pdf
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1、2 0 1 4 年 第 1 期 (总 第2 9 1期) Nu mb e r l i n 2 01 4( To t a l No 2 9 1 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI AL A ND ADM I NI CLE 水饱和聚丙烯纤维混凝土的单轴抗压试验研究 郜珊珊。陈有亮,索晓航,王朋,周雪莲,赵卉子 ( 上海理工大学 环境与建筑学院,上海 2 0 0 0 9 3 ) 摘要: 采用液压伺服试验设备对水饱和状态下掺加聚丙烯纤维的混凝土进行单轴压缩试验研究 ; 分析了水饱和条件及聚丙烯 纤维掺量对混凝土的抗压强度 、 弹性模量和应力一 应变关系等力学性
2、能的影响 ; 探讨混凝土抗压强度 、 弹性模量和应力一 应变关系 与水饱和条件及聚丙烯纤维掺量的变化规律 , 发现纤维的掺人能有效改善混凝土塑性, 当纤维掺量为 2 k g m 时这种现象尤其显 著 , 水饱和条件导致混凝土塑性变形能力下降, 在相同的应力水平下 , 水饱和混凝土的开裂应力 明显低于干燥混凝土的开裂应 力 , 并通过对应力一 应变曲线归一化处理 , 建立了聚丙烯纤维混凝土在干燥与水饱和条件下的应力应变本构关系表达式 。 关键词 : 混凝土 ;聚丙烯纤维;水饱和;应力一 应变关系;弹性模量 中图分类号: T U 5 2 8 0 4 1 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2
3、 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 1 0 0 6 8 0 4 S t u d i e s o n m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f w a t e r - s a t u r a t e d p o l y p r op y l e n e f i b e r c o n c r e t e GAO S ha n s h a n, CHEN You l i a n g, SUO Xi a o h a n g, WANGPe n g, ZHOUXu e l i a n, ZHAO Hu i z i ( E n v i r o n
4、m e n t a n d B u i l d i n g D e p a r t me n t , U n i v e r s i t y o f S h a n g h a i f o r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , S h a n gha i 2 0 0 0 9 3 , C h i n a ) Abs t r a c t : T he u ni a x i a l c o mpr e s s i o n t e s t s of wa t e r - s a t u r a t e d p o l y pr op y l e n e
5、 fib e r c o nc r e t e h a s b e e n c o n d u c t e d b y u s i ng a s e r v o h yd r a ul i c t e s t i n g s y s t e m Th e i n flu e n c e o f wa t e r s a tur a t e d c o n d i t i o n a n d t h e a mo un t o f p o l y pr o py l e n e fi be r s on me c han i c a l p r o pe r t i e s o f c o nc
6、 r e t e, s u c h a s c o n c r e t e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h, mo d u l u s o f e l a s t i c i ty and t h e s t r e s s s t r a i n r e l a t i o n h a v e b e e n s t u d i e d T h e me c h a n i s m o f c o n c r e t e c o mp r e s s i v e s tre n gth , mo d u l u s o f e l a s t i c
7、 i t y a n d the s t r e s s s tr a i n r e l a t i o n a ff e c t e d b y d i ffe r e n t am o u n t o f p o l y p r o p y l e n e o r wa t e r s a t u r a t e d c o n d i t i o n h a ve b e e n ana l yz e d, t h e r e g ul a r pa t t e m ha v e b e e n foun d tha t t h e pl a s t i c o f c o nc r
8、e t e c o ul d b e i mp r o ve d wi th the i n c o r po r a t i o n o f t he fibe r s, pa r t i c ul a r l y wh e n t he a mo u n t o f fi be r wa s 2 k g m3 The c o n c r e t e pl a s t i c d e c l i n e s wh e n u nd e r t h e wa t e r s a t u r a t e d c o nd i t i o n At the s a me s tre s s l e
9、 ve l , t h e c r a c k i n g s t r e s s of wa t e r - s a t u r a t e d c o nc r e t e wa s s i g n i fic an t l y l o we r t h a n the d r y c o n c r e t e By the n o r ma l i z e d p r o c e s s i ng o f s tre s s s t r a i n c u r v e, t h e s t r e s s s tra i n r e l a t i o n e x p r e s s
10、i o n of po l y p r o p yl e n e fib e r c o n c r e t e i n dr y i n g or wa t e r s a t u r a t e d s t a t e s ha v e be e n e s t a b l i s h e d Ke y wo r d s : c o n c r e t e ; p o l y p r o p y l e n e fi b e r ; wa t e r s a t u r a t e d ; s t r e s s s tra i n r e l a t i o n s ; mo d u l
11、 u s o f e l a s t i c i ty 0 引言 混凝土是一种脆性材料 , 其韧性及抗疲劳性差 , 纤维 在提 高混凝 土性能方面起到重要作用 。 相对 于混凝土 , 纤 维是一种柔性材料 , 将纤 维掺人混凝土 中 , 能够起 到改善 混凝 土韧性 、 抗疲 劳性等作用 。 在合成纤 维中聚丙烯材料 的强度 、 耐腐蚀性 、 抗碱反应优于其他纤维_ l 1 。 研究表明 , 在 混凝 土中添加纤维是一种有效改善混凝土性能 的方法 r2 _ 。 A MAl h o z a i my 3 等研究了聚丙烯钢筋混凝土的力学性 能 , 得出聚丙烯纤维的掺入对所研究的常规混凝土抗压强度
12、与韧性没有显著的影响。 王晨飞 、 牛荻涛问 通过试验探讨 纤 维掺 量对 混凝 土耐久性 的影响 , 研究试 件强度 、 质量损失 率 、 相对动弹模损 失率 、 氯 离子渗 透深度 随循环 次数的变 化规律 。 众 多专家学者对聚丙烯纤维混凝土的力学性能进 行了广 泛而深刻 的研究 。 而实际工程 中 , 许 多混凝 土结构 都是在水环境中工作的, 由于混凝土 中存在大量空隙 , 在水 压力作用下, 水将渗透到混凝土的孔隙和裂缝中, 进而影 响混凝土 的力学性能 。 目前对于混凝土材料 的研究多以 自 然干燥条件下的混凝土试件为基础 , 对水环境下混凝土力 学性能的研 究相对 较少 圈 。
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- 关 键 词:
- 饱和 聚丙烯纤维 混凝土 抗压 试验 研究
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