發布時間:2014-11-12所屬分類:科技論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要:纖維埋深是影響粘結強度的重要因素之一,國內外已經作了大量的試驗研究,結果表明長徑比越大,纖維的增強增韌作用越明顯。其主要原因是長徑比大時,纖維與水泥基體的接觸面積大,抗剪切作用較大,從而提高了粘結力,隨著纖維埋深的增加,拉拔力亦增加
摘要:纖維埋深是影響粘結強度的重要因素之一,國內外已經作了大量的試驗研究,結果表明長徑比越大,纖維的增強增韌作用越明顯。其主要原因是長徑比大時,纖維與水泥基體的接觸面積大,抗剪切作用較大,從而提高了粘結力,隨著纖維埋深的增加,拉拔力亦增加,但平均粘結強度τ 減小,即粘結強度隨埋深的增加而降低。原因是埋深較大時,應力分布很不均勻,高應力區相對較短,故平均粘結強度較低;埋深較小時,高應力區相對較大,應力豐滿,平均粘結強度較高,且隨埋深的增加,當埋深到達一定數值后,粘結應力的變化趨于平緩。
基體強度為M1時,當纖維埋深從10mm變為15mm時,纖維粘結強度從2.41MPa下降到2.25MPa,下降比較明顯,隨著纖維埋深的增加,拉拔力亦增加,但平均粘結應力τ 減小,即平均粘結強度隨埋深的增加而降低。
基體強度為M2時,纖維-基體粘結強度表現出先上升后略微下降的趨勢,其10mm、15mm和20mm的粘結強度分別為4.64MPa、4.94 MPa和3.71 MPa,高低應力區和應力豐滿分布表現地更加明顯,這種反常現象可能是由于高應力區分布的原因,使得埋深15mm的纖維-基體平均粘結強度大于埋深為10mm的纖維基體平均粘結強度。
基體強度為M3時,纖維-基體粘結強度在埋深從10mm變化為15mm時最明顯,其粘結強度分別為4.40MPa和3.35 MPa,下降比較明顯。埋深為20mm、25mm時,纖維粘結強度3.13MPa和3.06MPa,纖維-基體平均粘結強度變化不大。
當基體強度為43.9MPa時,埋深為10mm、15mm和20mm的纖維-基體粘結強度大致相等,即粘結強度跟纖維的深度關系不大,粘結強度分別為2.41MPa、2.25MPa和2.23MPa。即埋深為10mm的纖維-基體粘結強度分別為埋深為15mm和20mm的纖維-基體粘結強度的107%和108%。
當基體強度為52.2MPa時,埋深為10mm、15mm和20mm的纖維-基體粘結強度變化比較大,其中埋深為15mm時的纖維-基體粘結強度最大,約為4.95MPa。埋深為20mm的纖維-基體粘結強度最小,約為3.71MPa。
當基體強度為65.0MPa時,埋深為10mm的纖維-基體粘結強度最大,為4.40MPa,埋深15mm、20mm的纖維-基體粘結強度分別為3.12 MPa和3.06 MPa。隨著砂漿強度的增加,粘結強度先增加后趨于平緩,原因主要是M3試件的水灰比較小,試件未采用恒溫恒濕養護,在常溫條件下養護時,由于表面失水過多而導致粘結強度下降。理論講上應該呈粘結強度增加趨勢。
臨界埋深是指纖維拉拔使即將斷裂時的埋深,總的粘結力接近纖維的極限拉力。此時,纖維多數發生脫粘滑移破壞,纖維在滑移的過程中吸收更多的能量,也提高混凝土的韌性、斷裂能等。
大量的試驗表明:降低水灰比,可以顯著地提高界面粘結強度。當界面水灰比減少時,提高了離子濃度,改善了界面孔結構和大小,提高界面致密性,除水灰比顯著地影響粘結性能外,水泥標號、砂率以及外加劑均對粘結性能有一定影響。
纖維-基體界面粘結力的測定方法很多(即測量纖維與混凝土的粘結強度),主要有:纖維拉拔、壓頭頂出、單根纖維碎斷、微脫粘法等,較為常用的方法是纖維的拉拔試驗;另外,還包括化學定量分析法和光譜分析法等。這些方法難度較大,采用較少,且不宜確定粘結強度。纖維拉拔試驗是測量纖維與基體粘結強度的最簡便有效的方法之一,國內外已經有很多學者對纖維拉拔試驗進行了試驗研究,取得了很多成果。李建輝,鄧宗才等對粗合成纖維進行了拉拔試驗,采用作者自己制作的加載裝置對不同埋深,不同基體強度的纖維進行試驗,試件尺寸為100 mm×100mm×100 mm,試驗裝置如圖所示。本試驗采用此方法研究纖維-基體的粘結強度。
為了研究纖維埋深、基體強度等因素對粘結強度的影響,試驗采用三種不同的埋置深度和三種不同強度的基體,分別采用PO32.5和PO42.5普通硅酸鹽水泥配制普通強度和高強度砂漿,其配合比見表1-1,表中M1、M2、M3 分別代表低強、中強、高強砂漿,它們實測抗壓強度分別為43.9 MPa、52.2 MPa和65.0MPa。
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