超高性能混凝土抗折强度尺寸效应
发布时间：2021-10-07 01:25
通过3个强度等级、2种钢纤维类型和4组钢纤维掺量超高性能混凝土（UHPC）小梁试件的抗折试验,研究了强度等级、钢纤维类型和体积掺量对超高性能混凝土抗折强度及尺寸效应的影响。结果表明:随UHPC强度等级的增加,小梁试件抗折强度尺寸效应趋于明显,R160级试件抗折强度尺寸效应约为R120试件的1.26倍。钢纤维掺量对UHPC抗折强度尺寸效应有较大影响,钢纤维掺量越大,尺寸效应越明显,掺入3%（体积分数）平直型钢纤维和端勾型钢纤维的R120级UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应比未掺加钢纤维的试件提高了71%和78%。建议了UHPC抗折强度尺寸换算系数,提出了UHPC抗折强度尺寸效应律计算公式。
【文章来源】：硅酸盐学报. 2020,48(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
超高性能混凝土(UHPC)抗折强度实测值
图3为不同钢纤维掺量UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应度γ100和γ150。从图3可见：添加钢纤维使得UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应度明显增大。掺入1%,2%和3%平直型钢纤维的R120级UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应度γ100比未掺加钢纤维的UHPC小梁试件分别提高了35%,45%和58%，抗折强度尺寸效应γ150度增大了26%、51%和71%。端勾型钢纤维掺量为1%,2%和3%的R120级UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应度γ100为未掺加钢纤维的UHPC的1.29倍、1.46倍和1.69倍，尺寸效应度γ150为1.37倍、1.53倍和1.78倍，变化规律与罗晨熙[15]的研究结果一致。原因是试件浇筑振捣时，接近试件表面的钢纤维由于受到试模壁的阻碍作用，改变其杂乱分布的状态而呈现出平行于试件表面的取向。这种钢纤维取向像“箍筋”一样对试件产生约束增强作用，即边壁效应[17]，试件越小边壁效应的增强作用占的比例越大，从而导致更明显的尺寸效应现象。平直型纤维主要通过与UHPC基体间的摩擦形成粘结作用，端钩型钢纤维除摩擦外，端部提供了额外的锚固，使得其与UHPC基体的黏结性能明显优于平直型钢纤维，边壁效应更强从而尺寸效应更显著。此外，当钢纤维掺量较高时，在搅拌过程中纤维更易出现结团的现象，从而在试件中形成缺陷，增强了抗折强度的尺寸效应。
由尺寸换算系数定义可知，其值偏离1的程度越大表明尺寸效应越明显。根据试验结果，按式(3)和式(4)计算得到各规格UHPC小梁试件尺寸换算系数如图4所示。由图4可见：随着钢纤维掺量的提高，尺寸效应有所增强，UHPC抗折强度尺寸换算系数C70和C150分别呈降低和升高的趋势。掺加3%平直型钢纤维的R140级UHPC抗折强度尺寸换算系数约为1%钢纤维掺量UHPC试件的98%和114%。钢纤维类型对UHPC尺寸换算系数影响较小，同掺量条件下，采用端勾型钢纤维UHPC试件的尺寸换算系数约为采用平直型钢纤维UHPC试件的98%和103%。因此，可偏于安全地将各纤维掺量平直型钢纤维UHPC抗折强度尺寸换算系数值取为采用3%端勾型钢纤维UHPC试件的值，确保UHPC结构具体足够的安全储备。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢纤维掺量对R-UHPC梁受弯性能影响的研究[J]. 马熙伦,陈宝春,黄卿维,韦建刚,苏家战. 宁夏大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]超高性能混凝土形状与尺寸效应分析[J]. 陈宝春,杨简,黄卿维,韦建刚,吴怀中. 福州大学学报(自然科学版). 2019(03)
[3]超高性能混凝土抗压强度尺寸效应及收缩特性[J]. 水亮亮. 建筑材料学报. 2019(04)
[4]粗骨料粒径对混凝土弯拉强度尺寸效应影响的试验研究[J]. 杜敏,金浏,李冬,杜修力. 北京工业大学学报. 2016(06)
[5]钢纤维掺量对活性粉末混凝土力学性能影响分析[J]. 马恺泽,阙昂,刘超. 混凝土. 2016(03)
[6]普通混凝土与高强混凝土抗压强度的尺寸效应[J]. 苏捷,方志. 建筑材料学报. 2013(06)
[7]混凝土抗折强度尺寸效应的试验研究[J]. 苏捷,方志,杨钻. 工业建筑. 2012(12)
[8]RPC材料的抗折强度尺寸效应研究[J]. 安明喆,张立军. 中国矿业大学学报. 2007(01)
硕士论文
[1]超高性能混凝土基本力学性能的尺寸效应研究[D]. 罗晨熙.湖南大学 2018
本文编号：3421106
【文章来源】：硅酸盐学报. 2020,48(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
超高性能混凝土(UHPC)抗折强度实测值
图3为不同钢纤维掺量UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应度γ100和γ150。从图3可见：添加钢纤维使得UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应度明显增大。掺入1%,2%和3%平直型钢纤维的R120级UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应度γ100比未掺加钢纤维的UHPC小梁试件分别提高了35%,45%和58%，抗折强度尺寸效应γ150度增大了26%、51%和71%。端勾型钢纤维掺量为1%,2%和3%的R120级UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应度γ100为未掺加钢纤维的UHPC的1.29倍、1.46倍和1.69倍，尺寸效应度γ150为1.37倍、1.53倍和1.78倍，变化规律与罗晨熙[15]的研究结果一致。原因是试件浇筑振捣时，接近试件表面的钢纤维由于受到试模壁的阻碍作用，改变其杂乱分布的状态而呈现出平行于试件表面的取向。这种钢纤维取向像“箍筋”一样对试件产生约束增强作用，即边壁效应[17]，试件越小边壁效应的增强作用占的比例越大，从而导致更明显的尺寸效应现象。平直型纤维主要通过与UHPC基体间的摩擦形成粘结作用，端钩型钢纤维除摩擦外，端部提供了额外的锚固，使得其与UHPC基体的黏结性能明显优于平直型钢纤维，边壁效应更强从而尺寸效应更显著。此外，当钢纤维掺量较高时，在搅拌过程中纤维更易出现结团的现象，从而在试件中形成缺陷，增强了抗折强度的尺寸效应。
由尺寸换算系数定义可知，其值偏离1的程度越大表明尺寸效应越明显。根据试验结果，按式(3)和式(4)计算得到各规格UHPC小梁试件尺寸换算系数如图4所示。由图4可见：随着钢纤维掺量的提高，尺寸效应有所增强，UHPC抗折强度尺寸换算系数C70和C150分别呈降低和升高的趋势。掺加3%平直型钢纤维的R140级UHPC抗折强度尺寸换算系数约为1%钢纤维掺量UHPC试件的98%和114%。钢纤维类型对UHPC尺寸换算系数影响较小，同掺量条件下，采用端勾型钢纤维UHPC试件的尺寸换算系数约为采用平直型钢纤维UHPC试件的98%和103%。因此，可偏于安全地将各纤维掺量平直型钢纤维UHPC抗折强度尺寸换算系数值取为采用3%端勾型钢纤维UHPC试件的值，确保UHPC结构具体足够的安全储备。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢纤维掺量对R-UHPC梁受弯性能影响的研究[J]. 马熙伦,陈宝春,黄卿维,韦建刚,苏家战. 宁夏大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]超高性能混凝土形状与尺寸效应分析[J]. 陈宝春,杨简,黄卿维,韦建刚,吴怀中. 福州大学学报(自然科学版). 2019(03)
[3]超高性能混凝土抗压强度尺寸效应及收缩特性[J]. 水亮亮. 建筑材料学报. 2019(04)
[4]粗骨料粒径对混凝土弯拉强度尺寸效应影响的试验研究[J]. 杜敏,金浏,李冬,杜修力. 北京工业大学学报. 2016(06)
[5]钢纤维掺量对活性粉末混凝土力学性能影响分析[J]. 马恺泽,阙昂,刘超. 混凝土. 2016(03)
[6]普通混凝土与高强混凝土抗压强度的尺寸效应[J]. 苏捷,方志. 建筑材料学报. 2013(06)
[7]混凝土抗折强度尺寸效应的试验研究[J]. 苏捷,方志,杨钻. 工业建筑. 2012(12)
[8]RPC材料的抗折强度尺寸效应研究[J]. 安明喆,张立军. 中国矿业大学学报. 2007(01)
硕士论文
[1]超高性能混凝土基本力学性能的尺寸效应研究[D]. 罗晨熙.湖南大学 2018
本文编号：3421106
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3421106.html
