混杂纤维对纤维网格增强混凝土板双向弯曲性能影响的试验研究

为研究纤维网格增强混凝土(textile reinforced concrete, TRC)板的双向弯曲性能,对12块四边简支TRC板进行了单点静载试验,分别研究纤维网格层数及种类、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)纤维体积掺率和纤维混掺对TRC板双向弯曲性能的影响.结果表明:纤维网格层数的增加能够有效提高TRC板的承载能力和耗能能力,改善其弯曲变形性能,且相比于玄武岩纤维网格(basalt fiber net, BFN),耐碱玻璃纤维网格(alkali-resistant glass fiber net, GFN)的效果更佳;与PVA纤维体积掺率为0.5%的玄武岩纤维增强混凝土(basalt textile reinforced concrete, BTRC)板相比,PVA纤维体积掺率在达到1.5%时,能够有效改善TRC板内力重分布过程,提高其极限承载力,同时裂后刚度分别提高20.8%和25.5%,且能量吸收值是体积掺率为0.5%时的1.37倍;1.0%钢纤维与0.5%PVA纤维混掺在提高BTRC板承载力方面表现出正混杂效应,极限荷载相比于仅掺2种短纤维的BTRC板分别提高9%和12%;无论是BFN还是GFN,随着配网率的增加,其纤维有效利用率都呈递减趋势.

玻璃纤维网格超高性能混凝土板抗弯性能试验研究

为了研究玻璃纤维网格和混杂纤维对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)双向板弯曲性能的影响,通过四边简支板的弯曲试验,研究了玻璃纤维网格层数、单掺钢纤维(steel fiber,SF)、钢纤维分别与聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)、玻璃纤维(glass fiber,GF)、玄武岩纤维(basalt fiber,BF)混掺对UHPC板的破坏形态、承载力和弯曲韧性的影响.结果表明,未铺设网格的UHPC板中短切纤维总体积率为1.5%时,混杂1.0%SF和0.5%PVA(1.0%SF/0.5%PVA)纤维对UHPC板增强增韧最显著,其极限承载力和挠度10 mm处的能量吸收值较掺入1.5%SF、0.5%SF/1.0%PVA、0.5%SF/1.0%GF、0.5%SF/1.0%BF的UHPC板分别提升了33.7%、53.3%、43.2%、117.0%和14.3%、81.8%、46.1%、107.5%;单掺1.5%SF的UHPC板的延性和持荷能力较混杂纤维UHPC板强.相较未铺设玻璃纤维网格试件,玻璃纤维网格能够有效抑制UHPC板的主裂缝的萌生和扩展,并使板呈现变形硬化特征;铺设网格的UHPC板内部会发生显著的内力重分布,随着网格层数的增加,极限承载力和弯曲韧性显著提升;单掺1.5%SF的UHPC板承载力和能量吸收的增幅随着网格层数的增加逐渐降低;混杂纤维UHPC板随着网格层数的增加会发生显著的应变硬化行为.试验证实网格有效应力、利用率与网格层数呈负相关,抗弯承载力与网格层数呈正相关,其中1.0%SF和0.5%PVA纤维混杂使玻璃纤维网格利用率最高,对UHPC板抗弯承载力提升最显著.