文摘

混凝土的抗压强度按照一定的准则可以基于无侧限抗压强度的普通标准混凝土圆柱体测试28岁的天。摘要标准混凝土圆柱体逐渐局限与钢筋和/没有hooked-end钢纤维。使用hooked-end钢纤维的影响成螺旋形地约束混凝土各种球了。可以看出,使用hooked-end钢纤维的贡献明显改善混凝土的抗压强度和延性。钢纤维混凝土的抗压强度和延性也增加与减少的螺旋。

1。介绍

它被广泛报道的一些研究结果的影响约束混凝土可以增加其轴向抗压强度和延性。这是由于横向压缩力的存在提供的围在混凝土钢。此外,侧压力作用在混凝土上也会增加混凝土的延性。混凝土核心是局限的横向膨胀产生的侧压力横向约束钢这样的斜率下降postpeak分支约束混凝土的应力-应变曲线随约束程度的增加而减小。

使用约束混凝土核心旨在提高延性。阻力产生的横向钢筋的影响,其中,横向钢筋的比例,横向钢筋的强度,混凝土的抗压强度,横向钢筋的间距,并在混凝土横向钢筋的配置。

混凝土的应力-应变关系应该被发现的特点,因为它可以用来推导其分析方法或模型。几项研究已经得到了很好的解决问题和研究之前(1- - - - - -18]。研究了正常和高强度混凝土的应力-应变关系以及钢纤维增强混凝土的应力-应变关系(10)。从这些研究中,完整的分析得到了应力-应变关系,包括预处理和postpeak响应的曲线。这些提议的应力-应变关系可以进一步使用由一个工程师设计具体的成员。监禁和钢纤维的使用可能会增加混凝土的延性。为了进一步提高混凝土的韧性,同时结合侧围钢和钢纤维的影响需要调查观察其实际抗压应力-应变行为(11- - - - - -18]。

约束混凝土可以在形式的直线或方形箍/箍筋或螺旋。通过横向的直线或方形箍箍筋的混凝土芯或螺旋,增加混凝土的抗压强度和延性可以预期。监禁可以减少横向膨胀混凝土芯和延缓混凝土的压碎,从而进一步影响混凝土的抗压强度和延性。混凝土芯螺旋提供更好的连续围压,而直线或方形箍箍筋提供了有效的封闭效果在角落自四方箍/马镫倾向于向外弯曲。虽然它不如螺旋提供有效的密闭效应对混凝土核心,直线形或方形箍箍筋仍然可以显著提高混凝土的抗压强度和延性核心。因此,这种类型的约束仍采用矩形或方形用于混凝土截面提供约束混凝土核心,从而改善其延性。

Ou et al。17)观察到的压缩行为和加强配筋指数()1.7。当大于1.7,钢纤维增强混凝土的抗压强度(10)开始降低。Ou et al。17)得出的结论是,添加钢纤维在混凝土提高了压缩应变和配筋明显的峰值应力。然而,只有增加纤维在混凝土的体积()的2%。

刘(18]表明,使用hooked-end钢纤维的尺寸35×0.55毫米在混凝土可以更好地控制其压缩失败(更好的性能/延性)。然而,奥利维拉初级et al。15]表明,无侧限抗压强度的混凝土hooked-end与无侧限混凝土钢纤维与钢纤维。他们还发现,添加钢纤维在混凝土不增加其抗压强度(15]。最轻微的下降斜率和最长的极限应变迭合被发现等于2%。

几位提出的模型11,13,16,17)相关使用钢纤维混凝土给出如下:

Ezeldin和Balaguru11]:

舞王et al。13]:

Ou et al。17]:

Soroushian和李16]: 在哪里是配筋的抗压强度峰值,的抗压强度峰值non-SFRC,是强化纤维重量指数,是配筋的应变与峰值应力对应,是non-SFRC的应变与峰值应力对应,纤维的重量,纤维长度,纤维直径,是纤维增强指数,是纤维体积。

上述研究尚未探索的使用结合螺旋监禁和钢纤维混凝土。本研究侧重于混凝土的压缩行为考虑螺旋和钢纤维的贡献。基于奥利维拉初级et al。15),或者et al。17),和刘18),进一步研究调查的影响结合螺旋监禁和钢纤维混凝土的压缩行为。有两个研究的主要发现。首先,和不使用钢纤维混凝土的抗压强度是相似的,也就是说,分别为23.0981和23.2634 MPa。这证实了奥利维拉初级的研究等。15]。第二,螺旋的结合和钢纤维可以提高抗压强度和应变峰值强度和极限应变(变形)。

2。实验程序

2.1。材料和混合料配合比设计

正常体重的混凝土的抗压强度设计()为22.5 MPa。粗和细骨料用于混凝土满足设计要求的标准组合。具体是在炎热的天气条件,因此,它需要添加缓凝剂延缓凝结时间在铸造和压实。钢纤维也增加了一些混凝土混合物来研究其影响比那些没有钢纤维混凝土属性。强塑剂,也用于改善其工作性。钢纤维的物理和力学性能研究中使用如图所示1。混凝土混合料比例得到的混合料配合比设计是列在表中1。根据图1和表1的价值,可以计算为 。

2.2。具体的限制

由于螺旋的应用及有效性约束混凝土的广泛研究和完善的分析和实验,研究主要集中在使用组合螺旋和钢纤维在一起,知道他们的交互作用对混凝土的压缩行为的影响。一起使用时,混凝土的压缩行为大大受到限制的组合钢棒(螺旋)和钢纤维。这两个参数的观察研究。样本的大小,螺旋直径,混凝土的抗压强度,距螺旋,螺旋的屈服强度,体积比螺旋参数需要确定的价值修改Kent-Park [12)(由(5)- (8))。几个值设置(在部分进一步讨论2。2)来研究螺旋监禁的综合效应和钢纤维的抗压强度和延性(由混凝土的极限压应变)。约束混凝土的影响是非常重要的合并(封闭参数)在分析其压缩行为,因为它是完全不同于无侧限混凝土: 在哪里约束混凝土的围岩参数(修改Kent-Park [12]),是螺旋形的体积比的混凝土芯测量外局限于外螺旋,是限制混凝土芯的宽度测量外外螺旋,是螺旋的间距测量中心到中心的螺旋,是放大系数,是螺旋的屈服强度,混凝土部分的总面积,的面积是钢筋混凝土核心成螺旋形地限制(19,20.)测量外外的螺旋。

2.3。样品的细节

标本的细节和截面见图2。表中列出的标本2设计基于(5)- (8)。

3所示。测试方法

混凝土的抗压强度和缩短变形气瓶研究中观察到的主要参数。的价值得到标准的普通混凝土的抗压强度测试气缸(150×300毫米)(没有钢纤维)岁的养护期后28天。

3.1。测试设置

执行压缩测试的测试设置如图3。进行测试,直到混凝土压碎模式标本失败。测试期间收集的数据压缩负荷和缩短到标本的失败。抗压压力产生的万能试验机(UTM)的最大容量100吨,和被读的负载负载细胞(最大容量100吨)。缩短位移测量,一对线性安装在两个试样的两端平均的值。所有的测量都转移到数据记录器或普遍的记录器(UR),和数据记录并显示在计算机上。

3.2。测试程序

在实验室进行了实验测试。首先,课程和细骨料进行评估与普通混凝土的ASTM标准的遵从性。OPC是使用的水泥。可以计算的混合料配合比设计和混合在实验室包括养护过程,直到28天。加载类型应用于混凝土缸标本是静态单调压加载。拉伸测试也进行了所有的钢筋用于螺旋混凝土的约束。基于混合设计和使用所选材料如前所述,早准备的螺旋是铸造生产混凝土圆柱体试件,细节如图所示2。养护28天后,模具的标本被移除,空气中晾干前几小时,他们准备加载测试。进行抗压试验,直到标本破碎的方式失败。从测试中,所有的数据收集,如载荷和位移计算压缩压力和紧张的标本。装运时终止螺旋已经破裂。

4所示。结果与讨论

4.1。抗压强度

表3和4的抗压强度测试结果,没有钢纤维的标本,分别。和不使用钢纤维混凝土证实有一个微不足道的差异的抗压强度。事实上,他们都倾向于同样的方法目标混凝土抗压强度()22.5 MPa。因此,可以得出结论,钢纤维的加入并不影响混凝土的抗压强度显著(15]。测试结果中可以看到表3和4。

4.2。最大压应力

每个具体标本的最大压应力实验结果可以得到相应的应力-应变曲线。可以看出,所有标本的最大抗压强度随体积的变化比螺旋和钢纤维。基于螺旋计算容积率的限制,的值也可以获得,即= 28.625,= 16.926,对标本C = 11.118_F1C_F2C_F3,分别。成螺旋形地限制没有钢纤维混凝土的抗压强度可以达到= 24.0269 MPa,而对于那些有钢纤维可以达到= 26.0262 MPa,= 29.2993 MPa,= 33.4394 MPa(图4)。

4.3。失效模式

失效模式表明钢纤维的综合效应和螺旋监禁。所有的测试标本失败数字中高如图5。普通混凝土圆柱试样进行了脆性突然失败。成螺旋形地局限在标本,它表明更好的性能(韧性)标本的失败可以推迟postpeak反应缓慢。标本的失败钢螺旋破裂时获得的。钢纤维的标本失败在0.0823 <压缩压力< 0.1031,而压应力的范围在14.826 << 23.549 MPa。无侧限混凝土相比,钢纤维(素混凝土),其失败时发生的应变和应力= 0.018,分别为= 11.818 MPa。

4.4。延性

从实验结果可以看出,钢纤维的成螺旋形地局限在标本显示非常韧性失败的举止。在加载的一半P_马克斯他们表现出低刚度的退化。postpeak反应,他们表现更好的延性比,没有钢纤维。应变的增加延性是由于螺旋和钢纤维的综合效应12]。然而,从实验结果,它表明,钢纤维混凝土抗拉强度的一个重要原因,因此,混凝土的应变延性也大大增加。标本的实验应力-应变曲线的比较各种监禁比率图所示6。

4.5。围的影响参数

的参数(12)采用考虑的影响标本的监禁。的价值十分重要的决心监禁的标本。如果该值的是已知的,那么的价值(螺旋的音高)可以发现,反之亦然;如果螺旋的音高,然后的价值可以获得。更好的混凝土约束可以通过降低的价值 。减少的价值 , 可以增加。的价值就越大 ,更好的密闭效应对混凝土芯,这样的价值更低。因此,价值越低 ,混凝土的延性越好(长极限压应变)。这项研究证实了这一现象。的最小值等于11.118,具体的样品能够达到的极限压应变0.1031稍微下降斜率。

4.6。提出的模型

假设没有钢纤维混凝土的抗压强度等于与钢纤维混凝土,方程(9)- (11)提出了研究。比较的峰值应力和相应的应变峰值应力之间拟议的方程并给出实验结果图7和表5和6。菌株的比较失败之间提出的方程并给出实验结果表7。压力和紧张的增加也列在表中8和9。

该方程基于实验测试获得的数据在研究给出如下: 在哪里成螺旋形地限制配筋的抗压强度,的抗压强度是成螺旋形地限制non-SFRC,的应变与峰值应力对应成螺旋形地限制配筋,的应变与峰值应力对应成螺旋形地限制non-SFRC = 0.0035,成螺旋形地限制配筋的应变在失败,然后呢是螺旋状的应变与峰值应力对应的配筋。提出了方程(9)- (11)可用于预测配筋的压缩行为(2%)成螺旋形地局限在与不同体积比的钢筋。

5。结论

基于上面的讨论,可以得出的结论是,由于钢纤维的使用组合和螺旋约束混凝土,混凝土的应力和应变的增加,因此,它变得更韧性。混凝土的峰值应力可以增加多达39.17%,而应变值可以增加高达657.14%(相比普通或者无侧限混凝土极限应变被认为是大约0.0035)。无侧限混凝土行为表现明显不同的行为约束混凝土的约束混凝土表示更比无侧限混凝土韧性行为。在这项研究中,峰值应力与相应的应变峰值应力可以预测,该方程特别是成螺旋形地局限与钢纤维混凝土。该方程包括参数考虑螺旋和钢纤维的综合效应。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。