钢纤维混凝土试件的抗压性能研究

发布时间：2022-03-13 15:31:54 浏览数：次

(内蒙古工业大学建筑工程学院，内蒙古呼和浩特 010000)
摘要：通过对5组钢纤维混凝土试块的抗压性能研究,分析了钢纤维含量、长径比对抗压强度的影响,提出了钢纤维混凝土的抗压强度近似计算公式。
关键词：钢纤维混凝土;抗压性能
中图分类号：TU528.572 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)06—0279—01

钢纤维混凝土具有抗拉和抗裂强度高、抗冲击和抗疲劳能力强的优点,在土木工程中有着较为广泛的应用。在混凝土中掺加乱向分布的钢纤维,可以显著减小因荷载在基体引起的细观裂缝和缺陷尖端产生的应力集中现象,从而达到提高强度的目的［1］。本文通过对5组钢纤维混凝土试块的抗压试验研究,分析了钢纤维含量及长径比对抗压强度的影响,研究了钢纤维混凝土受压构件的破坏机理。
1 试验的设计与制作

采用150×150×150的立方体标准试件，混凝土的强度等级采用C30，钢纤维长径比Lf/df=60，试件共5组，各组钢纤维的体积含量分别为0%， 0.5%，1%，1.5%，2%，每组3个试件，共计15个试件，养护28天。
加载时用试件成型时的侧面作为承压面，安放时试见轴心对准试验机下压板中心，试验机采用数码压力试验机，加荷速度取11.25～18kN/s。当试件临近破坏、变形速度增快时，停止调整试验机油门，直至试件破坏。记录最大荷载。
钢纤维混凝土立方体试件的抗压强度按下式计算［2］：

式中：f_fc,cu(—钢纤维混凝土立方体抗压强度（MPa）;
F_max—最大荷载（N）；
A—试件承压面积（mm²）。
2 试验结果及分析 

分析：由表1可知，钢纤维对混凝土抗压强度的影响，主要取决于混凝土基本强度的高低，即钢纤维—水泥基界面黏结性状有关。在水灰比和砂率不变时，当Pf由0.5%～2.0%，抗压强度随Pf提高；当Pf过大时，提高的幅度就会降低。试验中观察到钢纤维混凝土立方体试件的破坏形式与普通混凝土相比显示出塑性特征，最后破坏形态是裂而不散。



究其原因可有以下解释：按照Romuldi理论，钢纤维掺入砼后，黏结应力分布于裂纹端部的钢纤维附近，组织了裂缝的扩展，从而提高了砼的抗裂能力，纤维含量越多，纤维间隔越少，则阻碍裂纹的能力越强。可以认为，砼基体中由于钢纤维的存在，阻止了裂纹的扩展，使抗压强度有所增大，且随纤维含量的增加而增加。
3 结语

根据本次试验，可以得到以下结论：①钢纤维的掺入可以提高混凝土的抗压强度，但是随着纤维体积率的增加，强度增加值不是越来越明显。②破坏形态与普通混凝土有所不同，具有裂而不散的特点。
［参考文献］
［1］赵国藩，彭少民，黄成奎，等.钢纤维混凝土结构［M］.中国建筑工业出版社，1999.
［2］ GB50152—92，混凝土结构试验方法标准［S］.

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