钢纤维埋深与类型影响钢纤维-UHPC基体界面粘结性能的试验研究

为研究钢纤维-超高性能混凝土(UHPC)基体界面粘结性能的影响因素,进一步阐明不同纤维类型、埋深下双根钢纤维、UHPC基体粘结性能及界面破坏形式,本工作通过双丝拉拔试验对不同埋深的高强钢纤维在UHPC基体中的拔出行为进行研究,以了解纤维的拉拔性能和UHPC的界面粘结性能。纤维拉拔试验以纤维类型及埋深为变量,对两根钢纤维在不同纤维埋深下的评价参数进行了表征和分析,并观察了纤维拔出后的微观形貌和UHPC基体的隧洞形貌。试验结果表明:端钩型纤维的拉拔性能优于直圆型纤维;利用SEM观察到拔出的直圆型纤维表面粘附有絮状或簇状的微小UHPC基体颗粒,并有不同程度的擦伤或长而宽的刮痕,在UHPC基体隧洞中发现了微裂纹,且在纤维拉拔过程中拔出口附近的基体会发生剥落。同时,钢纤维的拉拔性能与纤维埋深有关,但埋深对端钩型纤维影响更大,拉拔荷载峰值达到402.66 MPa,材料的强度利用率为94.9%;纤维的破坏模式也与纤维类型有关,端钩型纤维比直圆型纤维更易发生断裂。本研究可为进一步改善钢纤维增强超高性能混凝土的力学性能提供参考。

弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体拔出荷载影响分析

研究了单根弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体拔出全过程;利用自制模具,通过试验得到不同埋深弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体中拔出全过程的荷载-位移关系曲线;对弓形钢纤维进行分段分析,将弓形钢纤维分为平直段与弯钩段,对弯钩段在拔出过程中的受力特征,以及其在拔出时塑性变形与摩擦力之间的耦合机理进行研究,分析说明了弓形钢纤维最大拔出荷载成因与平直钢纤维的不同点;对试验数据进行分析,得到弓形钢纤维最大荷载-埋深关系曲线。