文摘

本文描述了一种高强度纤维增强混凝土力学性能的试验研究(HSFRC)。实验参数包括内容和钢纤维的长度以及使用一个单一类型的纤维或混合钢纤维。钢纤维含量分别为1.0、1.5和2.0%基于HSFRC的体积,和钢纤维长度是13,16.5和19.5毫米。此外,混合钢纤维加入钢纤维的不同长度。压缩测试和裂纹嘴张开位移测试每个HSFRC混合物进行不同的实验参数。HSFRC的机械性能,如抗压强度、弹性模量、抗拉强度,与钢纤维含量增加。的力学性能结果HSFRC混合使用单一13毫米的纤维长度大于其他混合的结果。抗压强度、弹性模量和抗拉强度的HSFRC混合物混合钢纤维与钢纤维的混合物用一个长度。此外,根据材料特性的测试结果,预测方程的弹性模量和抗拉强度HSFRC建议;使用提出的预测公式与实验结果密切同意。

1。介绍

高强度纤维增强混凝土(HSFRC)改善粒度分布由于组成材料的微观结构孔隙度HSFRC最小化是通过使用填料与细骨料。此外,钢纤维中包含HSFRC。因此,HSFRC特征,包括压缩行为,拉伸行为,和耐用性,优于传统的混凝土(1,2]。

先前的研究结果表明,HSFRC的抗压强度之间的130和200 MPa。的数量和类型钢纤维用于HSFRC影响其机械性能,45 - 55 GPa之间的弹性模量和抗拉强度10至20 MPa (3,4]。哈桑et al。5)进行了实验调查的材料性质HSFRC内容中加入钢纤维0,1.0和2.0%;抗压强度、弹性模量和抗拉强度随着钢纤维含量增加和fiber-reinforcing指数增加。因此,HSFRC有很高的抗压强度和弹性模量,它可以弥补普通混凝土的缺点通过增加抗拉强度,提高抗弯韧性。

HSFRC大部分的研究已经进行了一个类型的纤维。然而,近年来,钢纤维增强混凝土的力学特性与混合钢纤维,将两种不同类型的纤维或不同长度的钢纤维,研究了(6- - - - - -8]。陈和楚9]研究了混合纤维增强混凝土的材料特性使用碳素纤维,聚丙烯(PP)纤维和钢纤维。三种类型的混合纤维进行了测试:0.2%碳纤维和0.3%钢纤维;0.2%的碳纤维和聚丙烯纤维0.3%;聚丙烯纤维和0.2%钢纤维和0.3%。尽管低纤维内容用于这些混合纤维,使用混合纤维提高混凝土的强度和韧性。陈和楚(9)研究中,试样的抗弯强度和韧性的混合纤维含碳和钢纤维的比其他两个更大的混合纤维。Banthia和Tasdemir10]研究了钢筋钢纤维与混凝土的特点一个褶的形状,直径为0.40,0.45和0.80毫米,长度为30毫米。他们评价钢纤维增强混凝土的韧性与单个钢纤维和两种不同类型的混合钢纤维。钢纤维增强混凝土的弯曲韧性用混合制作的钢纤维增强混凝土的钢纤维小于用单一直径较小的钢纤维制作的。随着钢纤维的直径的增加,纤维的分散在混凝土减少,而宏观裂纹的抗弯韧性降低了。

此外,Akcay和Tasdemir [11]分析了钢纤维增强混凝土的特点使用不同长度的钢纤维。他们使用1.5%和0.75钢纤维含量进行了实验研究。长纤维的使用导致了钢纤维增强混凝土的弯曲韧性增加,但并不影响其挠曲强度,因为纤维的分散度下降由于长纤维的几何形状,和易性的影响。先前的研究结果与混合钢纤维混凝土没有明确确定混合钢纤维在纤维增强混凝土的使用有效地改善HSFRC的机械性能。因此,进一步研究钢纤维特征的影响,如类型和长度,HSFRC混凝土的力学性能是必要的。

这里,力学性能的试验研究进行HSFRC用钢纤维长度的13,16.5和19.5毫米。此外,不同纤维类型包括单一和混合的影响钢纤维以及HSFRC上的内容进行评估。

2。混合的比例

表1显示了混合比例的HSFRC用于这项研究。中使用的水泥混合物是普通硅酸盐水泥(OPC)。除了OPC,锆、硅灰和高炉矿渣作为粘结剂。与传统的混凝土,HSFRC不包含粗骨料,但包括填料。细骨料直径0.5毫米或更少,平均直径的填料是4μm。填料包含SiO 96%以上₂,填料的密度是2.60克/厘米³。水胶比()是在0.16和0.22之间。高性能减多羧酸的抗酸剂的密度1.01克/厘米³被用来确保由于低水胶比的可加工性。

HSFRC还包括钢纤维。的内容、类型和长度的纤维在每个混合是不同的。钢纤维是1.0,1.5,2.0%基于混合物的体积;在表1、F10 F15 F20代表钢纤维含量的百分比,分别。研究中的HSFRC分为两类。一类HSFRC使用单一类型的纤维,而另一类HSFRC使用混合纤维。混合纤维由两个长度的钢纤维。钢纤维的密度是7500公斤/厘米³,抗拉强度2500 MPa。直钢纤维的直径0.2毫米,长度13,16.5,和19.5毫米在这项研究中,如图1。在表1,S和H表示一个钢纤维和钢纤维混合,分别。此外,L130和L195表示钢纤维长度13,19.5毫米,分别。

3所示。抗压强度和弹性模量

一个圆柱形试样的直径100毫米,高200毫米从每个混合物是捏造的。标本被湿固化铸造后第一天,然后,蒸汽养护进行了72小时的90±5°C。样本蒸汽后治愈,湿养护28天后进行样品制作。

三个线性位移传感器(线性)被安装在圆柱试样,用100毫米附件点之间的距离。在加载位移测量,如图2。HSFRC的抗压应力-应变曲线和弹性模量计算通过使用荷载位移关系测量的抗压强度测试。HSFRC几乎线性的应力-应变关系,直到最大应变阶段了。Graybeal [12)确定使用压应力的弹性模量,相应的极限抗压强度的10%和30%。在这项研究中,通过应用Graybeal弹性模量计算的方法。

平均抗压强度和弹性模量的F10-S-L130 F10-S-L195, F10-H混合物如表所示2。的13个样本的平均抗压强度F10-S-L130混合物为173.0 MPa和23 F10-S-L195混合物为133.7 MPa的标本;这些混合物的平均弹性模量的值是44145,和40147 MPa,分别。F10-S-L130和F10-S-L195混合物包含相同比例的钢纤维(1.0%),但不同水胶比和纤维长度。钢纤维的长度的两个混合13毫米和19.5毫米,分别和两个混合物的水胶比分别为0.16和0.22,分别。F10-S-L195混合物的抗压强度和弹性模量都小于F10-S-L130混合物。因为高水胶比的混凝土可以减少抗压强度和弹性模量、不同水胶比的原因可能是减少抗压强度和弹性模量。此外,钢纤维的分散会影响HSFRC的抗压强度和弹性模量。抗压强度和弹性模量的减少可能导致减少色散的钢纤维在HSFRC由于使用钢纤维。Yoo的结果等。13]表明,长纤维的使用导致减少他们的分散,和本研究的实验结果是相似的。此外,高炉矿渣绑定相对不利的短期强度发展但长期强度发展有利14]。容器的高炉矿渣F10-S-L195混合物不利影响在28天抗压强度和弹性模量。

相比之下,F10-S-L130和F10-H混合物的平均抗压强度是173.0和174.0 MPa,分别和每个混合物的平均弹性模量是44145和43550 MPa,分别。抗压强度和弹性模量的两个混合没有任何明显的差异。两个混合物相同水胶比为0.16,这意味着它们有相同的混凝土搅拌比例相同但不同的纤维长度和纤维含量为1.0%。这表明混合钢纤维的使用(16.5和19.5毫米)和短纤维(13毫米)HSFRC大约同样的效果在HSFRC的抗压强度和弹性模量。

平均抗压强度和弹性模量的F15-S-L130 F15-H (BFS)和F15-H混合物如表所示3。16日进行了抗压强度测试标本的F15-S-L130混合物,9的标本F15-H (BFS)混合物,和18 F15-H混合物的标本。每一个混合物的平均抗压强度为188.5,148.8,和181.2 MPa,分别。弹性模量的值F15-SL130和F15-H (BFS)混合物45996和43217 MPa,分别。F15-H混合物没有的弹性模量测量由于设备问题和线性相关。

F15-S-L130混合物中含有1.5%的钢纤维的长度只有13毫米,和F15-H混合物包含混合钢纤维长度的16.5和19.5毫米。F15-S-L130混合物与短纤维的抗压强度没有明显不同于F15-H混合物的混合钢纤维,表明HSFRC包括混合钢纤维的抗压强度和长度的16.5和19.5毫米和HSFRC包含一个单一类型的钢纤维的长度只有13毫米大约是相等的。这些特征也类似的抗压强度特征F10系列包含1.0%的钢纤维的混合物,如前所解释道。

F15-H (BFS)混合物含有1.5%混合钢纤维长度的16.5和19.5毫米和高炉矿渣。的抗压强度F15-H (BFS)小于F15-H混合物,混合物表明高炉矿渣的掺入HSFRC强度的负面影响。

平均抗压强度和弹性模量的F20-S-L130和F20-H混合物如表所示4。抗压强度的平均值的F20-S-L130(39个样本)和F20-H(21标本)混合物是180.7和181.9 MPa,分别和每个混合物的弹性模量的平均值是47016和44267 MPa,分别。两混合物相同的水胶比和钢纤维含量基于混凝土的体积,但不同钢纤维长度。F20-S-L130混合物含有2%钢纤维体积只有13毫米的长度,和F20-H混合物含有1.0%钢纤维体积16.5毫米的长度以及1.0%钢纤维体积有19.5毫米的长度。F20-S-L130混合物的抗压强度与单个类型的短纤维几乎一样F20-H混合物混合钢纤维,表明使用混合钢纤维在HSFRC HSFRC抗压强度没有影响。这些特征也类似的抗压强度特征F10系列包含1.0%钢纤维的混合物,如前所解释道。相比之下,弹性模量的均值的HSFRC混合钢纤维相比降低了5.8%的单一类型的钢纤维的混合物。

因此,HSFRC的平均抗压强度与混合钢纤维长度的16.5和19.5 mm不是HSFRC的总体显著不同于单一类型的钢纤维长度为13毫米。

抗压强度测试标本的结果与不同钢纤维内容表明,掺入钢纤维含量基于混凝土体积的不到1.5%的抗压强度有显著影响HSFRC。

的混合物用单一类型的钢纤维,F10-S-L130, F15-S-L130,和F20-S-L130混合物包含1.0,1.5,和2.0%钢纤维混凝土的体积有13毫米的长度,分别。每一个混合物的抗压强度为173.0,188.5,和180.7 MPa,分别。F15-S-L130和F20-S-L130标本的抗压强度更大的9.0和4.5%,分别比F10-SL130标本。的弹性模量价值F10-S-L130、F15-S-L130和F20-S-L130标本是44145年,45996年,和47016 MPa,分别。F15-S-L130和F20-S-L130标本的弹性模量高6.5%和4.2,分别比F10-SL130标本。

混合钢纤维的混合物,F10-H, F15-H,和F20-H混合物包含1.0,1.5,和2.0%的混合钢纤维混凝土体积的基础上,分别。每一个混合物的抗压强度为174.0,181.2,和181.9 MPa,分别。F15-H和F20-H标本的抗压强度增加了4.1%和4.5%,分别比F10-H混合物。然而,F20-H混合物的抗压强度是类似于F15-H混合物。F20-H试样的弹性模量大于1.6%的F10-H标本。

4所示。弹性模量的预测

弹性模量估计通过使用预测方程从设计代码和其他研究者提出的方程。美国混凝土协会(ACI) 318 - 11方程(15]预测弹性模量是基于普通混凝土的实验结果。ACI 363委员会(16)也提出了一个方程预测混凝土的弹性模量与抗压强度小于83 MPa。Graybeal [12]提出了一种预测方程HSFRC的弹性模量与抗压强度小于200 MPa。Kakizaki [17)也提出了弹性模量的预测方程使用高强混凝土的抗压强度。在这项研究中,提出了一个弹性模量预测方程如下: 在哪里混凝土的抗压强度(MPa)。

实验结果与弹性模量的预测结果相比,利用方程提出了较早的工作,在这项研究中。弹性模量预测和实验结果如图3。表5显示了弹性模量预测的统计数据值在弹性模量测试结果。

的意思是比率使用该方程从ACI 318和ACI 363是1.38和1.13,分别,高估HSFRC因为这些提出的测量弹性模量公式是基于弹性模量与抗压强度测试结果使用标本100 MPa的或更少。的意思是比率使用Kakizaki的方程,Graybeal方程,该方程在这项研究是1.07,1.13,和0.99,分别。因此,在这项研究中提出的方程更准确地预测HSFRC相比之下,现有的弹性模量公式。

5。抗拉强度

5.1。裂纹嘴张开位移测量

混凝土的抗拉强度可以由直接拉伸试验或裂纹嘴张开位移(CMOD)切口试样的测量方法。直接拉伸试验法,离心率试样的两端可以导致抗拉强度实验结果变化。断裂韧性等力学因素,能量释放率,钢纤维增强混凝土的抗拉强度可以通过使用CMOD取得标本的测量结果。

RILEM [18)提出了三点测量CMOD负载测试方法。在这项研究中,100×100×400毫米柱状切口试样完全是捏造事实和三点承重测试。支持标本的距离是300毫米,并且负载应用的中心。切口加工为中心的移动标本10毫米的深度和宽度为3.4毫米。剪辑指标10毫米的能力在结束的切口在底部,和CMOD测量在每个加载步(图4)。负载是由位移控制方法,应用和位移控制速度是0.2毫米/分钟。的拉伸行为HSFRC利用CMOD测量结果进行了分析。

5.2。CMOD测试结果

F10-S-L130 load-CMOD测量的比较和F10-H混合物图所示5,load-CMOD F15-S-L130和F15-H混合物在图的测量6,load-CMOD测量的F20-S-L130和F20-H混合物在图7。load-CMOD关系曲线在初始载荷步线性增加。初始开裂后,负载非线性增加的最大负载。在最大负载CMOD在0.5和1.0毫米之间。的耐开裂HSFRC提高裂缝发生时切口。即使在最大负载达到,HSFRC表现出逐渐tension-softening现象没有负载的突然减少,因为HSFRC有足够的抗开裂由于钢纤维的桥接作用。

最大负荷的变化在每个load-CMOD F10-S-L130曲线,F15-S-L130, F20-S-L130混合物用单一类型的钢纤维是很小的。最大负荷的变化在每个load-CMOD曲线F10-H混合物混合1.0%钢纤维基于体积也小。然而,最大负荷的变化在每个load-CMOD F15-H曲线和F20-H混合物混合1.5和2.0%钢纤维基于体积比的最大加载每个load-CMOD曲线F10-H混合物。这个结果表明,两种类型的钢纤维的结合与钢纤维含量超过1.5%的体积可能会导致在CMOD试验最大载荷的变化,这将因此UHFRC抗拉强度的影响。

在最大负载,负载倾向于减少。F15-S-L130标本的曲线急剧下降更多比F15-H标本,表明混合时间越长纤维F15-H标本变得更加活跃在裂纹桥接后最大负载。的短纤维F15-S-L130标本之前拿出的裂缝宽度增加。

最大负载的平均值在CMOD测试F10-S-L130, F10-S-L195,和F10-H混合物为45.1,34.0,和47.8 kN,分别如表所示6。由于高炉矿渣F10-S-L195用作粘结剂的混合物,F10-S-L195混合物的最大负载小于其他的混合物。最大负载的平均值在CMOD测试F15-S-L130, F15-H (BFS)和F15-H混合物为64.8,35.5,和37.4 kN,分别如表所示7。的平均值的最大负载F15-H (BFS)和F15-H标本低于F15-S-L130标本,可能由于不利的方向和钢纤维的分散F15-H (BFS)和F15-H混合物。此外,中值的最大负载CMOD F20-S-L130和F20-H混合物测试是67.2和69.4 kN,分别如表所示8。F20系列的CMOD测量每个混合组是相似的。

5.3。抗拉强度

在这项研究中,一个逆分析使用load-CMOD曲线获得的实验来确定拉伸stress-CMOD关系。从Hillerborg虚拟裂缝模型等。19)被用来执行反分析。移动取得标本的中跨对称的标本,所以只有一半的标本是数值模拟。有限元网格的逆分析包括1076个三角形的元素。标本的上腹部的水平位移的有限元网格限制,因为对称边界条件,和支持的垂直位移约束。详细的逆分析过程使用load-CMOD关系跟着杨et al。20.]。

HSFRC的抗拉强度是评价从拉伸stress-CMOD关系。每个组混合物的抗拉强度如表所示6- - - - - -8。迭代的数值程序需要评估通过逆分析拉伸应力。拉应力时无法确定解决方案在迭代计算不收敛。获得标本的拉伸应力无法获得从逆分析省略表6- - - - - -8。

标本的数量被成功的逆分析评估F10-S-L130, F10-S-L195, F10-H混合物是9日,12日和2,分别和抗拉强度的平均值为9.61,7.21,和9.85 MPa,分别。F10-S-L195混合物包含钢纤维的抗拉强度与19.5毫米的长度小于F10-S-L130的混合物钢纤维长度为13.0毫米。F10-H标本的抗拉强度是几乎一样的F10-S-L130标本但36.6%大于F10-S-L195的标本。实验结果表明,混合使用16.5和19.5毫米钢纤维的抗拉强度影响HSFRC尽可能使用单一类型的钢纤维的长度只有13毫米。然而,使用19.5毫米的取向和分散单一类型的钢纤维HSFRC不太有利比使用13.0毫米单一类型的钢纤维,导致HSFRC的抗拉强度下降。

标本的数量成功评价的逆分析F15-S-L130, F15-H (BFS)和F15-H混合物的钢纤维含量1.5%是14日,4日和11日分别这些混合物的抗拉强度平均值是14.18,9.07,和7.76 MPa,分别。F15-H标本的抗拉强度降低了45.3%的F15-S-L130标本。

此外,样本的数量,成功的逆分析评估F20-S-L130和F20-H混合物2.0%钢纤维含量19日和14日,分别和这些混合物意味着14.92和14.90 MPa的抗拉强度,分别。实验结果表明,抗拉强度16.5和19.5毫米的HSFRC混合钢纤维是类似于HSFRC只使用13.0毫米钢纤维。的比较中讨论F10-S-L130 F10-H混合物,实验结果表明,对于HSFRC包含2%钢纤维内容基于混凝土的体积,使用混合钢纤维长度的16.5和19.5毫米的抗拉强度影响HSFRC尽可能使用单一类型的钢纤维的长度只有13毫米。

总的来说,抗拉强度得到的最大负载CMOD测试和逆F10-S-L195 CMOD测试结果的分析和F15-H (BFS)混合物低是因为高炉矿渣粘结剂降低了混凝土的抗拉强度,如前所述。

HSFRC的抗拉强度是钢纤维含量的影响。F10-S-L130的抗拉强度、F15-S-L130 F20-S-L130混合物为9.61,14.18,和14.92 MPa,分别。F15-S-L130和F20-S-L130标本的抗拉强度增加47.6%和55.3%,分别比F10-SL130标本。使用混合试样的抗拉强度钢纤维也受钢纤维含量的影响。F20-H试样的抗拉强度为51.3%高于F10-H标本。

由于抗拉强度不能得到当迭代计算不收敛于一个解决方案在反分析,确定每个试样的抗拉强度与逆分析使用load-CMOD关系曲线是有限的。进行回归分析的最大负载load-CMOD测试结果,并通过反分析获得的抗拉强度。回归分析是用来预测HSFRC的抗拉强度。抗拉强度预测的回归分析如下: 在哪里的抗拉强度是HSFRC (MPa)和的最大负载CMOD测量实验(kN)。

load-CMOD最大负载之间的关系曲线和抗拉强度的标本在逆分析成功的决定使用CMOD实验测量结果如图8。CMOD的最大负载测试已近线性与抗拉强度的关系。

抗拉强度预测使用(2为CMOD)测量的所有移动标本如表所示6- - - - - -8。抗拉强度的平均值预测的回归分析F10-S-L130, F10-S-L195, F10-H混合物分别为9.53,7.18,和10.09 MPa,分别。预测F15-S-L130的抗拉强度,F15-H (BFS)和F15-H标本为13.69,7.49,和7.89 MPa,分别。此外,该预测F20-S-L130和F20-H混合物的抗拉强度是14.18和14.66 MPa,分别。如表所示6- - - - - -8,抗拉强度得到的逆分析和使用分析回归公式计算同意相当不错。因此,回归分析的预测方程可以准确地预测HSFRC的抗拉强度。

抗拉强度不能直接从CMOD获得测试结果逆分析时未能获得一个解决方案。不能直接通过逆时抗拉强度分析,可以准确地预测抗拉强度通过使用公式提出了本研究没有逆分析。

5.4。抗压强度和抗拉强度之间的关系

提出了几个方程预测使用混凝土的抗压强度(抗拉强度21- - - - - -23]。然而,大多数的这些预测方程是基于传统混凝土的实验结果不包括钢纤维或普通混凝土的抗压强度不超过100帕。此外,所示(3),大多数的方程表示为线性函数根的抗压强度与抗拉强度系数相关: 在哪里线性系数和吗混凝土的抗压强度(MPa)。

Graybeal [23)提出了一个抗压强度和抗拉强度之间的关系基于结果的超高强度钢纤维增强混凝土超高性能混凝土的抗压强度大于150 MPa。此外,治疗方法分为三种类型,即蒸汽养护,湿养护,与加强和制动和蒸汽养护条件下,一个独特的线性系数值被定义为每个治疗方法。Graybeal [23)建议蒸汽养护条件的系数是0.65,0.69 0.56湿固化条件,蒸汽养护条件与加强和减速。

HSFRC的抗拉强度是钢纤维含量的影响。因此,在这项研究中,提出了一种抗拉强度的预测方程,考虑混凝土的抗压强度以及钢纤维含量为因变量。该方程如下: 在哪里钢纤维含量的百分比是基于混凝土的体积(%)和混凝土的抗压强度(MPa)。

抗拉强度预测从Graybeal方程和提出的抗拉强度预测方程在这项研究中在图所示9。抗拉强度的预测使用Graybeal的建议公式,蒸汽养护条件下的线性系数为0.65。Graybeal方程的预测结果是近似的预测价值HSFRC的抗拉强度与钢纤维含量为1.0%。Graybeal方程也低估了HSFRC的抗拉强度与钢纤维含量2.0%和1.5。

比较测试结果的抗拉强度和抗拉强度预测提出了方程在这项研究如图10。钢纤维增强混凝土的抗拉强度与不同钢纤维内容可以更准确地预测使用方程提出了研究。

6。使用钢纤维含量预测材料性能

钢纤维含量的影响抗压强度、弹性模量、抗拉强度和HSFRC调查,并提出了相关方程。图11显示了抗压强度、弹性模量和抗拉强度HSFRC各种钢纤维的内容。如图11,虽然钢纤维含量是不变的,不同的抗压强度、弹性模量和抗拉强度值是相当大的。

F10-S-L130的抗压强度、F10-S-L195 F10-H混合物之间的钢纤维含量为1.0% 121.6和181.2 MPa,弹性模之间的39081和45561 MPa,抗拉强度是6.12到10.13 MPa。F15-S-L130的抗压强度,F15-H (BFS)和F15-H混合物含有1.5%钢纤维在132.5和188.5 MPa之间,弹性模之间的39123和48334 MPa,抗拉强度是5.44到14.49 MPa。F20-S-L130和F20-H混合物的抗压强度与钢纤维含量2.0%是158.2到192.5 MPa,弹性模之间的40806和49465 MPa,抗拉强度是12.67到18.80 MPa。

此外,最大值的抗压强度,弹性模量、抗拉强度的F20-S-L130 F20-H混合物与钢纤维含量2.0%为192.0 MPa, 49465 MPa,分别和18.80 MPa。最小值的抗压强度、弹性模量和抗拉强度是158.2 MPa, 40806 MPa,分别和12.67 MPa。

抗压强度、弹性模量和抗拉强度的F10-S-L195 F15-H (BFS)混合物,包括高炉矿渣作为粘结剂更小比其他的混合物。回归分析进行评估抗压强度,弹性模量,并根据钢纤维抗拉强度预测公式内容基于混凝土的体积如下: 在哪里的抗压强度是混凝土(MPa),弹性模量(MPa);混凝土的抗拉强度(MPa),然后呢的钢纤维含量百分比是基于混凝土的体积(1.0≤≤2.0)。

7所示。结论

在这项研究中,抗压强度、弹性模量、CMOD,抗拉强度的HSFRC捏造一个钢纤维类型和HSFRC用混合制作的钢纤维。主要实验结果如下:(1)在这项研究中,钢纤维含量1.0,1.5,2.0%被用来制造HSFRC。抗压强度、抗拉强度和弹性模量的HSFRC与钢纤维含量增加。F15-S-L130和F20-S-L130标本的抗压强度更大的9.0和4.5%,分别比F10-SL130标本。F15-S-L130和F20-S-L130标本的弹性模量高6.5%和4.2,分别比F10-SL130标本。F15-S-L130和F20-S-L130标本的抗拉强度高55.3%和47.6,分别比F10-SL130标本。的抗拉强度HSFRC最受钢纤维含量的影响。(2)抗压强度、弹性模量和抗拉强度的HSFRC包含钢纤维长度只有19毫米测量和发现小于混合物包含钢纤维长度只有13.5毫米。F10-S-L130和F10-S-L195混合物的抗压强度是173.0和133.7 MPa,分别和两个混合物的弹性模量是44145和40147 MPa,分别。此外,两种混合物的抗拉强度是9.61和7.21 MPa,分别。不同水胶比的两个混合物可能是一个重要的影响因素在减少抗压强度,弹性模量和抗拉强度。此外,钢纤维的分散会影响这些HSFRC机械性能。减少抗压强度、弹性模量和抗拉强度可能会减少色散的钢纤维在HSFRC由于使用钢纤维。(3)实验结果的抗压和抗拉强度HSFRC与混合钢纤维长度的16.5和19.5毫米的类似HSFRC包含一个单一类型的钢纤维的长度只有13毫米。F15-S-L130 F10-S-L130的平均抗压强度,和F20-S-L130混合物包含一个单一类型的钢纤维的长度只有13毫米是173.0,188.5,和180.7 MPa,分别与F10-H, F15-H,和F20-H混合物含有混合钢纤维为174.0,181.2,和181.9 MPa,分别。此外,意味着F10-S-L130和F20-S-L130混合物的抗拉强度是9.61和14.92 MPa,分别与F10-H和F20-H混合物是9.85和14.90 MPa,分别。因此,在这项研究中,使用混合钢纤维是有利的为确保HSFRC的力量。(4)预测方程,提出了考虑HSFRC的抗压强度预测HSFRC弹性模量。方程表明在这项研究中准确预测弹性模量的实验结果。(5)一个方程来预测HSFRC的抗拉强度是建议使用从load-CMOD获得最大负载的关系。抗拉强度的预测使用提出了方程和测试结果大致相等。

附加分

(我)一个广泛的高强度纤维增强混凝土的力学性能的试验研究(HSFRC)进行了这项研究。(2)测试参数包括一个单一类型的钢纤维和混合钢纤维长度13,16.5,19.5毫米和钢纤维的内容1.0,1.5,2.0%基于HSFRC的体积。(3)HSFRC与混合钢纤维的机械性能类似的HSFRC与单个钢纤维的长度。(iv)方程预测HSFRC的弹性模量和抗拉强度,提出了基于测试结果,和预测紧密同意实验结果。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究受到了格兰特(13 scipa02)智能民用基础设施研究项目资助的土地、基础设施和运输(MOLIT)韩国政府和韩国机构基础设施技术进步(KAIA)。