聚丙烯、玻璃纤维混凝土物理力学性能试验研究

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近年来,混凝土的裂缝问题在工程实践中越来越突出,楼(屋)面板、墙板、地下室等的开裂现象随处可见,对结构的安全性、耐久性提出了考验,在房地产开发中由于裂缝问题引起的纠纷和索赔不计其数。虽然许多裂缝并不会对结构的安全使用构成威胁,但是人们一般把裂缝的出现作为危险的征兆,甚至产生恐惧心理。因此尽可能地控制及消除裂缝成为许多专家及学者研究的课题。采用纤维混凝土能有效地控制混凝土的裂缝,提高混凝土的抗裂性能,近年来其研究及应用得到了较大的进展。 本文介绍了纤维混凝土增强机理的两种理论,即复合材料理论和纤维间距理论,推导了复合材料的抗拉初裂强度计算公式和极限强度公式。通过试验研究了低掺量聚丙烯纤维和玻璃纤维后对混凝土性能的影响,包括常规的力学性能,即抗压强度和抗拉强度,并且用复合材料理论分析纤维混凝土抗拉强度的变化。同时,收集了大量国内外研究人员的试验数据,比较了在不同配合比下,掺入低掺量纤维后对混凝土力学性能的影响。通过试验研究对比了在混凝土板中掺入聚丙烯纤维或玻璃纤维后开裂荷载的变化情况,并与理论计算值进行比较,在理论计算中假定受拉区应力图形为三角形或矩形两种情况。分析了工程上常见裂缝的成因,总结众多研究人员利用纤维所做的抗裂性试验,应用纤维间距理论对抗裂机理做了初步的探讨。 研究表明,在混凝土中掺入低掺量的聚丙烯纤维或玻璃纤维对抗压强度及抗拉强度的影响较小;纤维混凝土板比普通混凝土板的开裂荷载有较为显著的提高;加入低掺量的聚丙烯纤维后,混凝土板的抗塑性开裂性能有显著提高,可以抑制、细化裂缝。
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