端鉤型鋼纖維UHPC抗壓強度的試驗研究

常亞峰，師俊平，侯亞鵬

(1.陜西省建筑科學研究院有限公司，西安 710082；2西安理工大學土木建筑工程學院，西安 710048)

0 引 言

隨著超高性能混凝土(ultra high performance concrete，UHPC)中摻雜的鋼纖維體積含量增加，會對其基體形成一定的約束作用[1]，可有效延緩UHPC基體的開裂，從而UHPC試件的破壞過程、破壞形態以及壓縮耗能等發生變化。鋼纖維的外形及摻量對UHPC的抗拉強度有顯著的影響[2]，鋼纖維體積摻量[3-8]一般不超過3%。UHPC在荷載作用下的破壞模式基本為纖維的拔出，端鉤型鋼纖維的外形構造可提供較大的抗拔脫力[4,9]。當UHPC基體中鋼纖維體積摻量為2%時，其在基體中黏結性能最強[9-11]，鋼纖維的增強、增韌[12]作用充分發揮。當鋼纖維體積摻量從2%增至3%時，UHPC的抗壓強度[13-14]增加幅度較小；當鋼纖維體積摻量由3.5%增至5.0%時，UHPC抗壓強度反而減小[14]。纖維體積摻量在3%以內時，隨著纖維體積摻量的提高，超高性能混凝土抗壓強度逐漸增大；鋼纖維的摻入對UHPC的壓縮延性提高幅度顯著。

素混凝土立方體試件軸心受壓時，在試件中部非約束區域率先膨脹，試件突然崩裂破壞并射出試件碎塊[15]。對UHPC而言，特別是摻入端鉤型鋼纖維的UHPC，其基體中骨料最大粒徑僅為1～2 mm，長度為12 mm的端鉤型鋼纖維對UHPC的延性影響較大。由于鋼纖維兩端折鉤[9]的構造，極大地提高了纖維與基體之間的握裹力與抗拔脫力，延緩基體內微裂紋的擴展，改變了其擴展方向，提高了UHPC材料的峰值荷載和壓縮耗能，澆筑時端鉤型纖維不易沉底，在基體高度方向分散較均勻，性價比較高。……