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)
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。……