钢纤维混凝土力学性能优化与裂纹扩展特性试验研究
为探究复掺钢纤维下混凝土力学性能和裂纹扩展特性,利用云南会泽某深部矿山现场所取的砂、石、水泥等材料制成不同钢纤维掺量的混凝土试样,通过四点弯曲、劈裂拉伸和单轴压缩等试验获取试样抗折、抗拉和抗压强度,并借助数字图像相关技术(DIC)分析试样破坏和表面应变演化特征,优选出钢纤维混凝土配方应用于矿山竖井衬砌支护.同时对观测图像进行形态学处理,求算裂纹长度与裂纹扩展速度.试验结果表明:相较于对照组,添加钢纤维后混凝土试样的抗拉强度提升了 46％～83％、抗折强度提升了 24％～39％.钢纤维混凝土配方中,三掺钢纤维配方(40kg/m3长纤维,5kg/m3中长纤维,10kg/m3短纤维)对混凝土抗拉、抗折强度提升效果最佳,对残余强度和韧性指数的提升幅度最大.随着钢纤维尺寸种类的增加,试样位移-荷载峰后曲线斜率逐渐降低,同时混凝土试样内部固结后形成金属网结构的孔隙度降低,混凝土试样表面剥落量和裂纹衍生数量不断减少,到达峰值荷载时试样最大主应变降低.随着钢纤维种类增加,混凝土表面裂纹扩展平均速度减缓,相对起裂应力(起裂应力与峰值应力比值)逐渐降低,三掺钢纤维混凝土试样相对起裂应力最低(71％峰值荷载),平均裂纹扩展速度最慢(7.38mm/s).
钢纤维混凝土、抗折强度、数字图像相关、裂纹扩展
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TU528.572(建筑材料)
国家自然科学基金;校企合作项目
2023-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共12页
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