钢纤维活性粉末混凝土力学特性.pdf
《钢纤维活性粉末混凝土力学特性.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢纤维活性粉末混凝土力学特性.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 1 8卷第 6期 2 0 1 5年 1 2月 建筑材料学报 J OURNAL OF B UI LDI NG MATE RI AI S Vol _1 8。 NO 6 De c , 2 01 5 文章 编号 : 1 0 0 7 - 9 6 2 9 ( 2 0 1 5 ) 0 6 0 9 4 1 - 0 5 钢纤维活性 粉末混凝土力学特性 王 晓 飞 , 王 阳 平 C I l:, 京 交通 大 学 土木 建筑工 程 学 院 , 北 京 1 0 0 0 4 4 ) 摘 要 :对钢 纤 维掺 量 ( 体 积分 数 , 下 同) 为 0 , 1 , 2 和 4 的 4种 活性粉 末混 凝 土 ( R
2、 P C) , 在 较 长龄期( 3 a ) 时进行单轴压缩试验, 得到其轴向、 径 向应力一 应变全 曲线及轴应 力一 体应 变曲线, 并对 以上 曲线进行分析 结果表 明: 钢纤维活性粉末混凝土( S F R P C) 峰值 强度 随钢纤维掺 量的增加几 乎 呈线性 增加 , 当钢 纤维掺 量 为 4 时 , 其 圆柱体 试件 ( 5 01 0 0 mm) 峰 值 强度 可 达 2 1 8 MP a ; 轴 向峰 值应 变及 平 均 泊松 比 随钢 纤 维 掺 量 的增 加 而增 加 ; 钢 纤 维掺 量 为 0 的 素 R P C 弹性 模 量 最 大, 钢纤维掺量为 1 , 2 和 4
3、 的 S F R P C弹性模量相 当; 素 R P C表现为劈裂破坏, 钢纤维掺量为 1 的 S F R P C表现为单剪切破坏 , 而钢纤维掺量为 4 的 S F RP C表现 为 X形剪切破坏 关键 词 :活性粉 末 混凝 土 ; 峰 值 强度 ; 峰 值 应 变 ;弹性模 量 ;泊松 比 ; 破 坏模 式 ; 体 应 变 中 图分 类号 : T U5 2 8 。 5 7 2 文 献标 志码 : A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 5 0 6 0 0 5 M e c ha ni c a l Pr o pe r t i
4、 e s o f RPC wi t h Di f f e r e nt S t e e l Fi b e r Vo l u m e Co n t e n t s WANG Xi a o f e i 。 NG Y a n g p i n g ( S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g,Be i j i n g J i a o t o n g Un i v e r s i t y ,B e i j i n g 1 0 0 0 4 4,Ch i n a ) Ab s t r a c t :Th r o u g h t h e u n i a x i
5、 a l c o mp r e s s i v e t e s t o n f o u r k i n d s o f r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e s( RP C)wi t h s t e e l f i b e r v o l u me c o n t e n t s a t 0 , 1 , 2 a n d 4 ( c u r i n g a g e i s t h r e e y e a r s ),t h e a x i a l d i r e c t i o n a n d r a d i a l - d i r e c t i
6、 o n s t r e s s s t r a i n c u r v e s a n d a x i a l s t r e s s v o l u me s t r a i n c u r v e s o f t h e f o u r k i n d s o f r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e s we r e o b t a i n e d a n d a n a l y z e d i n d e t a i l Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e p e a k s t r e n
7、 g t h o f S FRPC a l mo s t l i n e a r l y i n c r e a s e s wi t h t h e i n c r e a s i n g o f s t e e l f i b e r v o l u me c o n t e n t s ,t h e ma x i mu m p e a k s t r e n g t h r e a c h 2 1 8 MP a a t 4 v o l u me c o n t e n t o f s t e e l f i b e r Th e p e a k s t r a i n a n d a v
8、 e r a g e P o i s s o n S r a t i o i n c r e a s e wi t h t h e i n c r e a s i n g o f s t e e l f i b e r v o l u me c o n t e n t s Th e e l a s t i c mo d u l u s o f p l a i n RP C r e a c h e s ma x i mu m ,wh e n s t e e l f i b e r v o l u me c o n t e n t s a r e 1 , 2 a n d 4 ,t h e e l
9、a s t i c mo d u l u s c h a n g e s l i t t l e F a i l u r e mo d e l o f p l a i n RPC ma n i f e s t e d a s s p l i t t i n g f a i l u r e ,t h e f a i l u r e mo d e l o f S F RPC wi t h s t e e l f i b e r v o l u me c o n t e n t a t 1 ma n i f e s t e d a s s i n g l e s h e a r f a i l u
10、r e ,wh i l e s t e e l f i b e r v o l u me c o n t e n t a t 4 ma n i f e s t e d a s X s h e a r f a i l u r e Ke y wo r d s :r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e ( RPC);p e a k s t r e n g t h;p e a k s t r a i n;e l a s t i c mo d u l u s ;Po i s s o n S r a t i o; f a i l ur e m o d e;v
11、o l u m e s t r a i n 活性粉末混凝土( r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e , R P O 是一种新型超高强度 、 高韧性 、 高耐久性和体积稳定 性 良好的水泥基复合材料 由于其优越 的物理力学 性能 , 在铁路 、 桥梁和市政工程等领域得到了迅速发 展 和应 用口 唱 关于 RP C在单轴压下 的力学行为研究较多 , 但 在这些研究成果中 , 大多数文献只有轴向应力一 应变 全曲线数据 9 。 , 有关径 向应力一 应变全曲线数据相 对缺乏 钢纤维掺量 ( 体积分数 , 下 同) 为 0 , 1 , 2 和 4 的情况
12、下 , 圆柱体试件( 西 5 0 1 0 0 ram) 抗 压强度超过 2 0 0 MP a的活 性粉末混凝土在单轴压 下的径向应力一 应变全曲线数据更是缺乏 , 而径向应 收稿 日期 : 2 0 1 4 0 6 2 4 ;修订 日期 : 2 0 1 5 0 2 0 7 第 一作者 : 王晓飞( 1 9 7 9 一) , 男 , 内蒙古乌兰察布人 , 内蒙古农业大学讲师 , 北京交通 大学博 士生 E ma i l : wx f 2 2 5 1 6 3 c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 9 4 2 建筑材料学报 第 l 8 卷 力一 应变全 曲线数据
13、在 RP C后续相关研究 中极其重 要 , 如 R P C材质泊松 比与体应变的确定以及本构模 型的建立与验证都需要径 向应力一 应变全曲线数据 本 文 对 4种 掺 量 的 钢 纤 维 活 性 粉 末 混 凝 土 ( s t e e l f i be r r e i n f o r c e d r e a c t i v e p o wde r c on c r e t e, S F R P C) 试 件 进 行 了常 规 单 轴 压 缩 试 验 , 获 得 了其 轴向、 径向应力一 应变全曲线数据及相关强度与变形 性质 , 比较分析了钢纤维掺量对混凝土峰值强度 、 轴 向峰值应变、 弹性模
14、量、 泊松比、 体应变以及破坏模 式 的影 响 1 试验 1 1 钢纤维 活性 粉末 混凝土 原材 料与 配合 比 水 泥 ( C) : 大 连 小 野 田水 泥 厂 产 P 5 2 5 R 早 强硅 酸 盐水 泥 砂 ( S ) : 福 建 晋 江 产 建 筑 用 海 砂 , 粒径 0 3 1 mm 硅灰( S F ) : 北京 邦德 印合成材料 研 究所产 R P C专 用硅灰 , 平 均粒 径 0 1 O 3 “ m, 比 表面 积 2 0 2 8 m g , 粒 径 小 于 1 M m 占 8 0 以上 , S i O。 含量( 质量分数 , 文 中涉及的含量 、 减水率等除 特别 说
15、 明 外均 为 质量 分 数) 8 5 9 4 石英 粉 ( q u a r t z p o we r ) : 河南省巩义市产 4 8“ m( 3 0 0目) 白 色石 英粉 钢 纤 维 ( s t e e l f i b e r ) : 辽 宁鞍 山宏 昌钢 纤 维厂产 圆直镀铜钢纤 维 , 直径 0 2 2 mm, 长 度 1 3 mm 拌和水( wa t e r ) : 自来 水 减水剂( A) : 北京某研究 院 产新 型 非 萘 系 高性 能 减 水 剂 AN- 3 0 0 0 , 减 水 率 2 9 , 含 固量 3 1 表 1 钢纤维活性粉末混凝土配合 b T a b l e 1
16、 Mi x i n g p r o p o r t i o n s o f S F P R C k g m。 No t e: S O, S 1, S 2 a n d S 4 d e n o t e t h e s t e e 1 f i b e r v o l u me c o n t e n t o f t h e S F R P C s a mp l e 0 , 1 , 2 a n d 4 ,r e s p e c t i v e l y 1 2 试 样制备 ( 1 ) 搅拌各原材料按配合 比称量好 , 先将砂和 石英粉倒入搅拌锅 中, 干拌 1 mi n ; 后加入水泥和硅 灰 , 干拌
17、 3 mi n ; 钢纤维分批次通过钢质漏孔筛均匀 筛入搅拌锅 , 每次筛入量约 0 5 k g , 搅拌 1 5 S , 直至 钢 纤维 投加完 毕 将 水与 减水 剂混合 均匀 后 , 全部 加 至搅拌锅, 搅拌 8 mi n后出料 制备素 R P C时, 除不 需要投加钢纤维外, 其余步骤完全相同 ( 2 ) 成 型 将 刚 搅 拌 完 成 的 R P C 基 质 铲 入 3 0 0 mm3 0 0 mm1 4 0 mm 的木质试模中, 并在高 频振动台( 振动频率 5 0 Hz ) 振动 4 mi n ( 3 ) 养 护 试件 成型后 放入 标准养 护室养 护 2 4 h , 拆模后立
18、即放入热水箱 中加热养护 当水温升 至 4 O 时保 温 4 h ; 然 后 使 水 温 升 至 6 0 , 保 温 4 h ; 最后 升高 水 温 至 9 0 , 保 持 水 温 不 变 在 整 个 加热过程 中, 控制水温升高速率为 1 0 h , 直到热 水养护 7 2 h , 关掉热水箱 电闸 待水温降至常温后取 出试块 , 立即放回标准养护室 ( 4 ) 3 个月后完成试件的钻、 锯和磨过程 , 尺寸为 5 0 i 0 0 ml n的 圆柱 体试件 在实 验室环 境 ( 2 0 3 2 ; 相对湿 度 3 O 6 O ) 下放 置 3 a后进 行 单轴 压缩试验 其 中素 R P C
19、重复压 缩 3块试 件 , 钢纤 维掺 量为 1 , 2 和 4 9 6 的 S F R P C各重复 压缩 2块试件 1 3试验 方法及 数据 处理 试验设备采用 X TR O 1型微机控制 电液伺服岩 石三轴试验仪 试验加载过程采用位移控制 , 加载速 率 为 0 0 0 2 mm s 表 2为 4种 S F RP C力 学 性 能 实 测值 其中试件编号 S 0 1 指钢纤维掺量为 0 , 标号 为 1 , 其他依次类推 ; S 0 - 4为素 RP C单轴循环压缩 试 件 襄 2 S F R P C试件力学性 能实测值 Ta b l e 2 M e a s u r e d v a l
20、u e s o f S FRP C me c h a n i c a l p r o p e r t i e s 由表 2可 知 , 素 R P C的 弹性模 量 及泊 松 比离 散 性大, 不易确定其具体值 借助素 R P C试件 s O 一 4单轴 循环压缩试验数据 , 发现其轴 向及径向应力一 应变包 络线与素 R P C试件 S 0 1 常规单轴压缩试验轴向及径 向应力一 应变全 曲线形状相似且近似重合, 故选择试 件 S 0 1的力学性能数据来确定素 R P C的平均弹性模 量 与平均 泊松 比 素 R P C峰 值强 度 与轴 向峰值 应 变 取试件 S o 一 1 , S 0 2
21、和 S O 一 3的平 均 值 钢 纤 维 掺 量 为 1 9 6 , 2 7 6 和 4 的 3 种 S F R P C, 其峰值强度 、 轴向峰值 应变、 弹性模量、 泊松比取其平均值进行分析 1 2 3 4 l 2 l 2 1 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 王晓 飞, 等 : 钢纤维 活性 粉末混凝土力学特性 9 4 3 由于轴应力 在 0 2 a 0 4 a ( 为 峰值应 力) 时 , 轴 向及径 向应 力一 应 变 曲线 均表 现 出较 好 的线 性 关系, 故本文取 0 2 a 0 4 a 直线段斜率为平均弹 性模量值 平均泊松 比
22、 用式 ( 1 ) 确定 : 一 墼 二 ( 1 ) 。 ez h 一 式中 I : 幅b 分别 为弹性段上 口 , b点径 向应变值 ; , z b 分别为弹性段上 a , b点轴 向应变值 2 试验 结果及分 析 2 1 应 力一 应变全 曲线 图 1为不 同钢纤维掺量的 S F RP C单轴应力一 应 变 全 曲线 u 一 u J 二Ju 4 o o , 一 , 一 , , , ,一 一 一 一 o 一 2 一l U l 2 Ra di a l di r e c t i o n S t r a i n Ax i a l d i r e c t i on 图 1 不 同钢纤维掺量 S F
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 纤维 活性 粉末 混凝土 力学 特性
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【zhenc****jiang】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【zhenc****jiang】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。