復合纖維混凝土動力學性能試驗研究

張洪明 李艷麗 李 潔

1 空軍工程第一總隊（100076） 2 徐州空軍勤務學院機場工程與保障系（221000）

復合纖維混凝土動力學性能試驗研究

張洪明1李艷麗2李 潔2

1 空軍工程第一總隊（100076） 2 徐州空軍勤務學院機場工程與保障系（221000）

通過試驗研究了聚丙烯-鋼復合纖維對混凝土動態抗壓性能的影響。采用分離式Φ74 mmSHPB裝置進行混凝土材料的沖擊壓縮試驗。

復合纖維混凝土；沖擊荷載；SHPB

1 復合纖維混凝土的發展

纖維混凝土，是以水泥漿、砂漿或混凝土為基材，金屬纖維、無機纖維或有機纖維為增強材料組成的一種復合材料。目前，應用比較普遍的是混凝土中摻加鋼纖維，或在混凝土表層鋪鋼絲網等方法。這些方法有效地起到增強、增韌、阻裂和抗收縮等作用，在公路及橋梁路面、機場跑道、工業與民用建筑、隧洞噴錨加固、水工建筑物等工程中得到推廣使用。依據復合材料理論，通過不同纖維之間的混雜,使復合材料出現協同效應（正混雜效應），產生性能可靠、經濟和社會效益均較理想的復合材料。低彈模纖維可以提高混凝土的韌性、抗沖擊性、抗熱爆性等與韌性有關的物理性能。高彈模纖維不僅能提高上述性能,還能使混凝土的抗拉強度和剛性有較大的提高。低彈模（聚丙烯）纖維的阻裂效應主要體現在消除或減輕了早期混凝土中原生裂隙的發生和發展，簡單的理解可認為是通過聚丙烯纖維提高早期混凝土的抗拉強度實現的。低彈模纖維對于混凝土后期以及開裂后的強度并無加強效果，所以單純加入低彈模纖維并不能提高工程防護能力。這就需要通過加入復合纖維來解決。

2 復合纖維混凝土試驗

2.1 試驗材料

水泥采用425#普通硅酸鹽水泥，骨料采用粒徑≤10 mm的石灰碎石（清水沖洗，風干），聚丙烯纖維、鋼纖維、自來水。

2.2 試件制備

試驗用試件采用自制非標準模具制備。試件為Φ73×43 mm的圓柱體，經加工打磨后，厚度控制在41 mm左右,兩端面平行，端面不平整度≤0.02 mm。

試件制備均采用機械振實。由于混凝土中沒有加入任何減水劑或塑化劑，混凝土流動性較低,所以，振實時間較通常要長一些。混凝土的配合比及纖維摻量，D組：聚丙烯纖維0.2%，鋼纖維2%。E組：聚丙烯纖維0.4%，鋼纖維2%。F組：聚丙烯纖維0.1%，鋼纖維2%。配合比：1：1.29：2.49：0.46。