钢纤维裹浆厚对弯曲韧性性能影响研究
钢纤维混凝土弯曲韧性试验研究_管品武
1) ASTM 韧度指数法为特征点法[ 4] , 是应用最为 广泛的一种方法。该方法利用理想弹塑性体作为材
料韧性的参考标准, 选用初裂点挠度 D 的倍数( 3D、 515D、1515 D) 作为终点挠度, 计算相应的弯曲韧性指 数 I 5 、I 10 、I 30 。
2) JCI SFRC 委员会韧度指数法[5] 是 1983 年 JCI 提出的 用等 效平 均弯 拉强 度 Rb 表 示钢 纤维 混凝 土韧 性。
Rb =
Tb Dtb
#
l bh
2
式中, T b 为相应挠度 Dtb 时的荷载- 挠度曲线下的
面积; Dtb为给定跨度值的 1P150; b 、h 、l 分别为试件
Industrial Construction Vol137, No17, 2007
第一作者: 管品武 男 1971 年 8 月出生 博士 教授 E- mail: guanpw@ zzu. edu. cn 收稿日期: 2006- 09- 20
工业建筑 2007 年第 37 卷第 7 期 63
2 试验结果及分析 211 韧性指数计算
钢纤维混会英 禹 雷
( 郑 州大学 土木工程学院 郑州 450002)
摘 要: 试验研究和工程实践表明 , 钢纤维混凝土具有良好弯曲韧性, 5纤维混凝土结构技术规程6 ( CECS 38B2004) 在隧洞支 护与 补 砌、工业 建 筑地 面设 计 中引 入弯 曲 韧度 指数 和 弯曲 韧 度比, 这 与 以往 基于 ASTM C1018 弯曲韧性指数不同。通过四点弯曲梁弯曲韧 性试验, 利 用不同 方法计算 弯曲韧 性指标, 对 钢纤维体 积 率和混凝土强度对钢纤维混凝土弯曲韧性的影 响进行分析。
钢纤维对混杂纤维混凝土抗弯性能的影响研究_倪坤
44施工技术CONSTＲUCTION TECHNOLOGY 2014年5月上第43卷第9期DOI ：10.7672/sgjs2014090044钢纤维对混杂纤维混凝土抗弯性能的影响研究*倪坤，宋中南，石云兴，张燕刚，张涛，刘伟（中国建筑股份有限公司技术中心，北京101300）［摘要］采用三点弯曲试验对混杂纤维混凝土梁进行测试，通过《纤维混凝土应用技术规程》JGJ /T221—2010和ＲILEM 的方法进行数据分析。
从钢纤维的掺量（长径比为100）、长径比、水胶比3个方面对混凝土梁抗弯性能进行研究，结果表明混凝土的抗弯韧性随着钢纤维掺量的增加而增大，名义抗弯强度和等效抗弯强度随着钢纤维长径比的增大而增大，并且混凝土的抗弯性能与水胶比有密切的相关性。
［关键词］混凝土；纤维掺量；长径比；水胶比；抗弯强度［中图分类号］TU528［文献标识码］A［文章编号］1002-8498（2014）09-0044-03Influence of Steel Fiber on Flexural Behavior of Hybrid Fiber Ｒeinforced ConcreteNi Kun ，Song Zhongnan ，Shi Yunxing ，Zhang Yan ’gang ，Zhang Tao ，Liu Wei（Technical Center ，China State Construction Engineering Co．，Ltd．，Beijing 101300，China ）Abstract ：The flexural toughness of hybrid fiber reinforced concrete （HFＲC ）beams was tested under a three point bending system ，and the data of experiments were analyzed according to the Technical specification for application of fiber reinforced concrete JGJ /T221—2010and ＲILEM recommendation．The results showed that the increase of steel fibers （aspect ratio was 100）volume ratio in the HFＲC caused the increase of flexural toughness ，and both nominal ultimate flexural strength and equivalent flexural strength of beams increased with the increase of aspect ratio of steel fiber．Furthermore ，the water-binder ratio of HFＲC significantly influenced the flexural behavior．Key words ：concrete ；content of steel fiber ；aspect ratio ；water-binder ratio ；flexural strength *国家财政部资金支持课题：盾构施工中节能减排综合技术研究（CSCEC-2010-002）［作者简介］倪坤，博士后，E-mail ：nikunun@126．com ［收稿日期］2013-12-01混凝土中加入纤维可以改变混凝土固有的脆性。
钢纤维混凝土抗弯性能试验研究
土施工规范》 。 （）粗骨料 。采用粒径 为二 级配 （— ０ ｌ ０ ２ ｕ ） ４ ５ １ ｌ ～ ０ｎｎ ｍｉ，１
（ ５ ）外加剂。河南巩义跨越２ ０ 气型高效减水剂和 ０ 引 ０
上海麦 斯特高效减 水剂 。试验 结果均符合 昆 凝土泵 送剂》 （ ４３ ２０ ）标 准。 Ｊ ７—０ １ Ｃ
（）钢 纤维 。采用鞍 山昌宏 钢纤维厂生产的螺纹 型和 超 ６
试验结果均符合 Ｇ １５ ２ ０ 《 Ｂ７ —０７ ｊ 置用硅酸盐水泥》标准要求 。 （）粉煤 灰。粉煤灰采用抚 顺容 信 Ｉ ２ 级粉煤灰和沈 海热
强墙体材料公 司曾经创下单月生产 １ ０ ０万块标砖的最高产 ８ 量。
是要有卡润 ，有钱 可赚 ，同 时也要带 来社会效益 。随着劳动 Ｕ 力的紧缺 ，可利用的劳动力也变 的非常 昂贵 ，人工码坯 的方
５ 结束语
随着科学技术的发展和先进技术的应用 ，未来制砖工业
４ ６
式受到了致命的冲击． 将必然退出 砖瓦行业的舞台。因此， 就
１２ 配合比设计 ． 原材料 的具体配合比见表 １ 。
ｍ １０ｍｍ，２ ０ｍ １５ｍｍ ２ ０ｍ ｍ￣ ９ ４ ｍ￣ １ ￣ ４ ｍ等砖型。该砖厂采用 ３班作业 ，全 天 ２ ４ｈ作业 ，若排出设备故障 、物料成型 、窑 车供给等影响 ，每种砖型每天最高产量如表一所示 ，自动码 坯机的使用使砖厂实现了高度的机械化 、自动化 ，大幅度的 提高了 生产效率 。该 生产线投 入后很快达 产并在 ２０ ０ ９年铁
钢纤维高强混凝土增强 增韧机理及基于韧性的设计方法研究
3、玄武岩纤维复合材料的优化设计：玄武岩纤维复合材料具有广泛的应用 前景，未来可以进一步开展玄武岩纤维复合材料的优化设计研究，提高其各项性 能指标和实用性。
参考内容二
引言
随着科技的不断进步，新型材料的研发和应用成为工程领域的热点。玄武岩 纤维增韧混凝土作为一种具有优良冲击性能的新型复合材料，在桥梁、道路、建 筑等领域有着广阔的应用前景。本次演示将围绕玄武岩纤维增韧混凝土的冲击性 能进行探讨，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
(3)界面过渡区：界面过渡区是钢纤维与混凝土之间的薄弱环节。优化界面 过渡区的长度和性能能够提高混凝土的抗裂性能和韧性。
4、基于韧性的设计方法
基于韧性的设计方法主要是通过优化以下因素实现钢纤维高强混凝土的韧性 设计：
(1)纤维体积率：钢纤维的体积率对混凝土的韧性具有重要影响。适当的纤 维体积率能够有效地吸收裂纹扩展的能量，延缓裂缝的产生和发展。
3、钢纤维高强混凝土增强、增 韧机理
钢纤维高强混凝土的增强、增韧机理主要包括以下几个方面：
(1)纤维的形态和分布：钢纤维的形态和分布对混凝土的增强效果具有重要 影响。研究表明，随机分布的钢纤维能够有效地提高混凝土的抗拉强度和韧性。
(2)纤维与混凝土的相互作用：钢纤维与混凝土之间的界面粘结是影响混凝 土增强的关键因素。良好的界面粘结能够有效地传递剪力和压力，从而提高混凝 土的强度和韧性。
1、研究背景和意义
随着建筑工程和交通工程的快速发展，混凝土结构的应用越来越广泛。然而， 混凝土结构在服役过程中容易受到荷载、环境等因素的影响，产生裂缝、损伤等 问题，严重影响了结构的安全性和耐久性。为了改善混凝土结构的性能，研究者 们在混凝土中加入了钢纤维，形成了钢纤维高强混凝土。
钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究
钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究
一、研究背景
钢纤维混凝土（SFRC）具有较好的抗拉性能，可以有效地提高混凝土构件的抗裂性能、抗震性能和耐久性能，因此在工程中得到了广泛的
应用。
本研究旨在通过试验研究钢纤维混凝土梁的受弯性能，为工程
实践提供参考依据。
二、研究目的
1.评估钢纤维混凝土梁的受弯性能；
2.分析钢纤维混凝土梁的破坏模式和破坏机制；
3.探讨钢纤维混凝土梁的受弯性能与钢纤维掺量的关系。
三、试验方法
1.试验材料：水泥、天然砂、碎石、钢纤维；
2.试验设备：混凝土搅拌机、混凝土模具、混凝土压力机、弯曲试验机；
3.试验步骤：
（1）制备混凝土试件：按照设计配合比制备混凝土试件，其中钢纤维掺量分别为0、1%、2%、3%；
（2）养护混凝土试件：将混凝土试件放置于恒温恒湿室中养护28天；（3）弯曲试验：在弯曲试验机上进行钢纤维混凝土梁的受弯试验，记录载荷-挠度曲线并观察破坏模式。
四、试验结果分析
1.载荷-挠度曲线分析：随着钢纤维掺量的增加，钢纤维混凝土梁的初始刚度逐渐增大，但其极限承载力略有下降；
2.破坏模式分析：随着钢纤维掺量的增加，破坏模式由混凝土压缩破坏逐渐转变为混凝土拉伸破坏和钢纤维断裂破坏；
3.破坏机制分析：钢纤维的加入可以有效地提高混凝土的抗拉强度，从而减小混凝土的裂缝宽度，提高混凝土的韧性。
五、结论
1.钢纤维混凝土梁的受弯性能随着钢纤维掺量的增加而变化，其初始刚度逐渐增大，但极限承载力略有下降；
2.钢纤维的加入可以改善混凝土的抗裂性能和韧性，从而提高混凝土构件的抗震性能和耐久性能；
3.在工程实践中应根据具体的工程要求和钢纤维的价格等因素综合考虑钢纤维掺量的大小。
纤维对混凝土梁开裂弯矩和弯曲韧性的影响
混凝土2021年第5期(总第379期)Number5in2021(Total No.379)原材料及辅助物料MATERIAL AW ADMI%ICLEdoi:10.3969/j.issn.1002-3550.2021.05.020纤维对混凝土梁开裂弯矩和弯曲韧性的影响李东升，丁一宁(大连理工大学海岸与近海家重点实验室，辽宁大连116024)摘要：为了研究纤维对混凝土开裂弯矩和弯曲韧性的影响，结合钢纤维、聚丙烯纤维混凝土梁的四点弯曲试验，考虑受拉区 混凝土的塑性变形，推导了纤维混凝土裂弯矩的计算，并分析了纤维混凝土裂塑性发展的影响。
结，钢纤维掺超过40kg/m3、纤维掺超过4kg/m3，纤维可以受拉区混凝土塑性形的能力,从而一度裂荷。
同时，结构型钢纤维纤维对混凝土性有较为显著的提高作用。
结传统论的截面塑性展，将纤维的作以的形加以，可以在设计较为简便的F关键词：纤维混凝土；裂弯矩；性；结构设计中图分类号：TU528.041文献标志码：A文章编号：1002-3550(2021)05-0088-04Investigation into the influence of fibers on cracking moment and flexural toughness of concreteLI Dongsheng,DING Wining(State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology,Dalian116024,China)Abstract：To investigate the influence of fibers on the cracking moment of concrete and the properties of the post-cracking behaviors, the present paper derives formula of cracking moment of the concrete considering the plastic development in the tension zone,based on the results of four points loading test.It shows that fibers can increase the cracking moment of concrete, when the dosage of the steel fibers is more than40kg/m3and PP fibers more than4kg/m3.The reason is that the fibers can improve the ability of the plastic development in the tension zone of concrete.Marco-steel and PP fibers can significantly increase the flexural toughness of concrete.It is convenience for the designer to use if the form of increasing factor is adapted to consider the influence of fibers.Key words：fiber reinforced concrete；cracking moment；flexural toughness；structural design0引言在钢筋混凝土结构受力较为复杂,或对裂缝宽度、变形控制较为严格的区域，钢筋的配制往往较为密集F在这种情况下，振捣棒往往难以正常工作，这将严重影响到混凝土硬化后的力学性能以及耐久性能。
钢纤维混凝土弯曲韧性及其评价方法共3篇
钢纤维混凝土弯曲韧性及其评价方法共3篇钢纤维混凝土弯曲韧性及其评价方法1钢纤维混凝土是一种通过在混凝土中添加钢纤维制成的增强材料。
钢纤维混凝土相对于传统混凝土具有更高的弯曲韧性和抗裂性能。
本篇文章将着重讨论钢纤维混凝土的弯曲韧性及其评价方法。
一、钢纤维混凝土的弯曲韧性钢纤维混凝土的弯曲韧性主要体现在其耐久性和抗裂性能上。
在混凝土中添加钢纤维可以有效地提高混凝土的弯曲韧性。
1、耐久性指混凝土在重复应力作用下的抵抗能力。
在实际工程施工中，由于外部荷载的作用，混凝土往往会发生裂缝。
在传统混凝土中，裂缝的产生会导致混凝土的强度和耐久性大幅度下降。
而钢纤维混凝土中添加的钢纤维能够帮助控制裂缝的扩展，从而提高混凝土的耐久性。
2、抗裂性指混凝土在外载荷的作用下能够承受或抵御裂缝的形成，并且能够阻止裂缝的扩展。
钢纤维混凝土中的钢纤维能够有效地延缓裂缝的扩展，从而维护混凝土的完整性。
二、钢纤维混凝土弯曲韧性的评价方法目前，对于钢纤维混凝土弯曲韧性的评价方法主要有以下两种：1、静态弯曲试验静态弯曲试验是一种常用的钢纤维混凝土弯曲韧性评价方法。
这种方法通过在混凝土梁上施加外力，使混凝土梁产生弯曲变形，从而评价混凝土的弯曲韧性。
具体的试验步骤如下：（1）切割混凝土梁：将钢纤维混凝土梁按一定长度切割，使梁的端面具有平行度，并去除两端的16mm长度，以便于夹具的固定。
（2）定制夹具：制作与混凝土梁大小相适应的夹具，夹具的开口宽度应大于梁的高度。
（3）安装夹具：将混凝土梁并排放入夹具中，以保证梁的平行度。
（4）施加荷载：在夹具的两端施加荷载，使混凝土梁产生弯曲变形，并记录荷载和变形值。
（5）评价钢纤维混凝土的弯曲韧性：通过荷载和变形数据计算钢纤维混凝土的弯曲韧性。
2、动态撞击试验动态撞击试验是一种更加直观的钢纤维混凝土弯曲韧性评价方法。
这种方法会在混凝土梁上施加撞击力，从而评价混凝土的动态韧性。
具体的试验步骤如下：（1）制作混凝土梁：制作钢纤维混凝土梁并测量其尺寸和重量。
钢纤维混凝土弯曲韧性指数计算方法探讨_卫明山
Gm5 = OACD 面积 /OAB 面积
Gm10 = OAEF 面积 /OAB 面积
( 7)
Gm30 = OAGH 面积 /OAB 面积 上式计算所用的标准试件也规定有 2种: 分别
为 100 mm @ 100 mm @ 350 mm; 150 mm @ 150 mm @
550 mm。
2 弯曲韧性指数评价方法对比分析
C1 018
日本的 JSCE G 552标准 [ 5-6] 提出的弯曲韧性指 数的计算原理, 如图 3所示。设 P 为试件加载至跨 中挠度 Dlb = l / 150( l= 450 mm 时, Dlb = 3 mm; l= 300 mm 时, Dlb = 2 mm ) 时的平均荷 载, 则图中直 线 AB
为了对上述各种弯曲韧性指数的适用范围及其
优缺点进行分析, 本文进行了 4组试验, 试件尺寸为 150 mm @ 150 mm @ 550 mm, 得到了 4组典型的荷 载 ) 挠度曲线, 如图 5 所示。使用图 5 曲线, 根据 JSCE G552及 CECS13B89, 分别计算了钢纤维混凝 土的韧性指数。由于 AC I T. I. 要求使用 100 mm @ 100 mm @ 350 mm 的试件, 所以, 使用该方法, 计算 了 150 mm @ 150 mm @ 550 mm 尺寸试件的 T. I. 值, 与以上 2种方法进行对比, 结果一并列于表 1。
钢纤维水泥砂浆加固钢筋混凝土足尺梁抗弯性能
注 ：ｆ ／ 表示试块抗压强度平均值 ；ｆ ｚ 表示试块抗压强度标准差 ； ｋ 表示试块抗压强度标准值
收稿 日期 ： Ｏ ８ Ｉ 一３ ２Ｏ 一 ｉ ０
基金项 目： 湖南省科技厅科研项 目（ ０Ｃ ３ ６ ） ２ ７ Ｋ ０６ ０ 作者简 介： 卜 良桃（９ ３ ）男 ， １６ 一 ， 湖南南县人 ， 教授 ， 博士 ， 主要从事工程结构理论与技术研究 ． －ａ ： ６ ＠１６ ｔ Ｅｍ ｉ ｐ ３ ２ ． ｍ ｌｈ ｏ
Ｄ Ｉ １ ．８ ６ ｊｉｎ １０ －９ ０ ２ １ ．１ ０ １ Ｏ ：０ ３７ ／ ． ｓ ．０ ０１８ ．０ ０ Ｏ ．２ ｓ
钢 纤维 水 泥 砂 浆 加 固钢 筋 混 凝 土足 尺 梁 抗 弯 性 能
１良桃 ， 超 ， － 彭 李 为
（ 湖南大学土木工程学 院， 湖南 长沙 ４０ ８ ） １０２
１ 材 性 试 验
１ １ 原 材料 ．
湖南韶峰水泥集团有限公司生产 的韶峰牌 Ｐ ０ ２５ ．４ ． 普通硅酸盐水泥； 中砂 ； 细度模数为 ２３ ２６ 自 ． ～ ．； 来 水 ； 山昌宏钢 纤 维厂生 产 的镀铜 钢纤 维 ， 鞍 长度 为 ｌ ２～１ ｒｎ直径 ｄ＝０１ ５ ｉ， ａ ．５一Ｏ２ ｍ 抗 拉强 度 为 ２ Ｐ ；Ｍ ．０ ｍ， Ｇ ａＺ
表 １ 各配合比钢纤维水泥砂浆的抗压 强度试验 结果
Ｔ ｂｅ Ｔｓ ｓｌ ｆ ｍ ｑ ｅｓ ｅｓ ｅ￣ ｆｒｓ ｅ ｆ ｅ ｒｏｅ ｎ ｏｔｒｗｔ ｉｅｅｔ ｒｐｒ ｏ ｔ ｓ ａｌ １ ｅｔ ｅｕｔ ｏ ｒ￣ ｓ ｖ ｒｎ ｒ ｓ ｃ ｒ ｉ ｔ ｏ ｅｌ ｂｒ ｅｒｃｍｅｔ ｒ ｉ ｄ ｒｎ ｏｏｔ ｎｒ ｉ ｔ ｉ ｆ ｍ ａ ｈ ｆ ， 等
钢纤维水 泥砂 浆加 固钢筋混凝土足尺梁抗弯性能
钢纤维对高强混凝土弯曲性能影响的试验研究
８ 和 ５ ％． 纤维 对 高强混凝 土试 件 的尺 寸 效 应 系数 影 响 显 著 ， 验 时 应 考虑 试 件 尺 寸对 试 验 ４ ７ 钢 试
ｔ ｕｇ ｏ ｈｎｅ ｓ ｔ ｓ ｆｔ ｎｄ ａ ｓ ｅ ｉ ｎｓ，ｔ ｎｆｕ ｎ ｅ ｆｔ ｐ ｎ ｏ ｕｍｅ ｆａ ｔｏ ｆｓ ｅ ｌｆｂ ｒ ｎ ｓ ｅ ｔｏ ＷＯ ｋｉ ｓｏｆｂｅ ｍ ｐ ｃｍｅ ｈｅｉ ｌ ｅ ｃ ｓｏ ｙ ｅ ａ ｄ ｖ ｌ ｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ｔ ｅ ｉ ｅ ｓｏ ｔ ｔ ｅ ｇｔ ａ ｅ ｏｒ ｔｏ ｇｈ ｓ ｒ ｎ ｈ ｃ ｎｃ ｅ ｅ ｗｅ ｅｉ ｅ ｔｇ ｔ ｄ ｈｅ ｓ ｒ ｎ ｈ ｎｄ ｄ ｆ ｍａ ｉ ｎ ｏｆｈｉ ｔ ｅ ｇｔ ｏ ｒ ｔ ｒ ｎｖ ｓ ｉ ａ ｅ ．Ｔｈｅ ｒ ｓ ｔ ｈ ｅ ｕｌｓｓ ｏｗ ｈａ ｔ ｔｗｈｅ ｈ ｎｔｅ ｔ ｅ ｉ ｓ ｏ ｔ ｅ ｉ ｅ ｓ ａ ｅｍ ｉ ｄ ｉ ｏ ｈ ｇｈ ｓ ｒ ｎｇ ｈ ｃ ｎｃ ｅ ｅａ ｈｅｖ ｕ ｅ ｆａ ｔｏ ｆ２ ０ ，ｔ ｒ ｃ ｈｒ ｅ ｋ ｎｄ ｆｓ ｅ ｌｆｂ ｒ ｒ ｘｅ ｎｔ ｉ ｔ ｅ ｔ ｏ ｒ ｔ ｔｔ ｏｌ ｍ ｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ． ｈｅ ｃ ａ ｋ—
ｉｇ ｒ ｓｓａ ｃ ｆｈｇ ｔ ｅ ｇ ｈ ｃ ｎ ｒ ｔ ａ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｂ ９ ， ｎ ｅ ｉｔｎ ｅ ｏ ｉｈ ｓｒ ｎ ｔ ｏ ｃ ｅｅ ｃ ｎ ｂ ｍｐ ｏ ｅ ｙ ７ ６ ４ ａ ｄ ４ ，ａ ｄ ｕ ｔ ｔ ｌｘ ｒ １ ２／ １ ｎ ２ ｎ ｌｉ ｅ ｆｅ ｕ ａ ｍａ
钢 纤维 对 高 强 混 凝 土 弯 曲性 能 影 响 的试 验 研 究
钢纤维对聚氨酯砂浆力学性能及弯曲韧性的影响
沈阳建筑大学学报(自然科学版)Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural Science)2 02 1年1月第37卷第1期Jan. 2021Vol. 37, No. 1文章编号：2095 -1922（2221）01 -0095 -09 doi :10.31717/j.issn :2095-1922.3221.31.12钢纤维对聚氨酯砂浆力学性能及弯曲韧性的影响朱 涵12,姜金龙1姜雯丽霞S 邵建文1（（.天津大学建筑工程学院，天津330330；.天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津 330077）摘要目的提高聚氨酯砂浆的强度，改善其脆性断裂特性，从而得到一种高性能路面快速修补材料。
方法选用两种长径比（30,60）的钢纤维，分别以不同体积分数掺入到聚氨酯砂浆中，研究其对砂浆抗压抗折强度的影响规律;通过三点弯曲加载试验 得到荷载挠度曲线，以峰值变形能、峰后变形能和弯曲韧性指数来评价砂浆的弯曲韧 性。
结果钢纤维体积分数在2%以下时，聚氨酯砂浆抗压抗折强度无明显影响，体积分数为3% 6%时，抗压抗折强度显著提高。
结论钢纤维提高了砂浆的变形能力，砂 浆由脆性破坏变为延性破坏，同时大幅度提升了聚氨酯砂浆的弯曲韧性，且长径比较大的钢纤维对砂浆的弯曲韧性增强效果更好。
关键词聚氨酯砂浆;钢纤维；长径比;力学性能;弯曲韧性中图分类号TU528 文献标志码AEffect of Steel Fiber on Mechanical Properties and Flexurol Toughness of Polyuretiane MortaoZHU Han ，, JIANG Jinlong 1，JIANG Wenlixia 1 , S HAO Jianwen 1（1. Sciool of Civil Engineering , Tiaiyiv University , Tiaiyiv , China , 300330 ； 2. Coastal Civil Engineering Stnicturn and Safety Key Laloratorn of tUe Minisny of Edccatioo , Tiagin University , Tiagin , China , 300077）Aestract : In oieT to increasn the strengtU ot polyaTethane mortas ann improve its OrittU fracUirncharacteTistics,then oOtain c high-performance pcvemeni opin epain materid. Steel fivers wiU aspect ratin of 3。
基于钢纤维与聚丙烯纤维的喷射混凝土弯曲韧性研究
78许锋等基于钢纤维与聚丙烯纤维的喷射混凝土弯曲韧性研究基于钢纤维与聚丙烯纤维的喷射混凝土弯曲韧性研究许 锋，曾 林，柳德虎，罗兰滨，杨金光福建冶地恒元建设有限公司Ὃ福建福州350108Ὀ摘要：使用聚丙烯纤维和钢纤维，分别以0.7%和1.0%体积掺量制备混凝土试件，设计不同纤维尺寸、形状的试验组，开展预切口三点弯曲试验，获取跨中挠度和混凝土弯曲荷载之间关系并计算弯曲韧性系数，对比掺入不同纤维条件下喷射混凝土的弯曲韧性提升差异。
试验结果显示：所用纤维几何形状相同条件下，纤维长度和混凝土弯曲韧性之间保持正相关关系，但同时应考虑纤维长度因素会对混凝土工作性能产生的影响；纤维端部弯钩或表面压痕都能一定程度上提升纤维和基体之间的附着力水平。
纤维几何尺寸相同条件下，掺入钢纤维的喷射混凝土增韧效果不及聚丙烯纤维，掺入1.0%聚丙烯纤维时的材料弯曲韧性指数I5达13.10。
关键词：喷射混凝土；弯曲韧性；钢纤维；聚丙烯纤维；几何尺寸；掺量中图分类号：TU 528.57Study on Flexural Toughness of Shotcrete Based on Steel Fiber and Polypropylene FiberXU Feng, ZENG Lin, LIU De-hu, LUO Lan-bin, YANG Jin-guang(Fujian Yedi Hengyuan Construction Co., Ltd., Fuzhou 350108, Fujian, China)Abstract: Using polypropylene fibers and steel fibers, concrete specimens were prepared with a volume fraction of 0.7% and1.0%, respectively. Test groups with different fiber sizes and shapes were designed to conduct pre-cut three-point bending tests. The relationship between mid span deflection and concrete bending load was obtained, and the bending toughness coefficient was calculated to compare the differences in bending toughness improvement of sprayed concrete under different fiber addition conditions. The experimental results show that under the same geometric shape of the fi bers used, there is a positive correlation between fi ber length and concrete bending toughness. However, the infl uence of fi ber length on the workability of concrete should also be considered. Fiber end hooks or surface indentations can improve the adhesion level between the fi bers and the matrix to a certain extent. Under the same geometric size of fi bers, the toughening eff ect of sprayed concrete mixed with steel fi bers is not asgood as that of polypropylene fi bers. When 1.0% polypropylene fi bers are added, the material's bending toughness index (I5) reaches 13.10.Key words: shotcrete; bending toughness; steel fi ber; polypropylene fi ber; geometric dimensions; dosage喷射混凝土是一种通过压缩空气射流成型的特殊混凝土，凝结硬化速度极快且施工中使用较简单，普遍应用于隧道初支、边坡加固等工程实践中。
钢纤维混凝土弯曲疲劳及其损伤特性和细观强度研究共3篇
钢纤维混凝土弯曲疲劳及其损伤特性和细观强度研究共3篇钢纤维混凝土弯曲疲劳及其损伤特性和细观强度研究1钢纤维混凝土（SFRC）是一种以钢纤维为增强材料的混凝土，其性能优异，可用于加强混凝土结构的抗拉、抗弯、抗冲击等能力，特别适用于抗震、耐久性强的高性能混凝土结构。
然而，钢纤维混凝土在长期使用过程中，也会出现弯曲疲劳及其损伤特性的问题，这不仅会影响结构的安全性能，还会降低其使用寿命。
因此，对钢纤维混凝土的弯曲疲劳及其损伤特性和细观强度进行研究至关重要。
一、弯曲疲劳及其损伤特性1. 弯曲疲劳弯曲疲劳是由于结构受到交替的载荷作用，使得材料内部的微观缺陷逐渐扩大、积累，进而导致结构的破坏。
对于钢纤维混凝土而言，其弯曲疲劳特性受到许多因素的影响，如载荷幅值、频率、循环次数、试件尺寸和纤维含量等。
研究表明，随着载荷幅值、频率和循环次数的增大，钢纤维混凝土的弯曲疲劳寿命逐渐减小，说明结构内部缺陷的积累速度加快，其耐久性能下降。
2. 损伤特性钢纤维混凝土在弯曲疲劳过程中，会出现多种不同的损伤形式，如裂缝、剥落、断裂等，这些损伤不仅会导致结构的强度下降，还会引发二次灾害。
因此，深入分析钢纤维混凝土的损伤特性至关重要。
在弯曲疲劳过程中，钢纤维混凝土的微观损伤主要表现为纤维断裂、界面剥离、微裂缝扩张等，这些损伤形式的出现会进一步引起宏观裂缝的扩展和发展，最终导致结构的失效。
因此，钢纤维混凝土的弯曲疲劳过程需要密切关注其内部的损伤特性，以便更好地指导其实际工程应用。
二、细观强度研究1. 钢纤维钢纤维是钢纤维混凝土的主要增强材料，其力学性能的优异直接影响着混凝土结构的性能表现。
当前，市场上主要存在的钢纤维有冷拔钢丝、高强度钢丝、带钢螺旋钢丝等多种类型，其强度、形状、长度等不同会对钢纤维混凝土的力学性能产生影响。
因此，对钢纤维的力学性能进行深入研究，可以为钢纤维混凝土的工程应用提供科学依据和技术支持。
2. 界面钢纤维与混凝土间的界面是钢纤维混凝土内部的重要界面，其界面性能会直接影响钢纤维混凝土的性能表现。
《钢纤维改性橡胶混凝土与变形钢筋粘结性能试验研究》
《钢纤维改性橡胶混凝土与变形钢筋粘结性能试验研究》一、引言在当代建筑工程中，混凝土作为主要建材发挥着不可或缺的作用。
随着科技进步与新材料的应用，传统的混凝土已逐渐升级至含有新型材料的高性能混凝土。
这其中，钢纤维改性橡胶混凝土凭借其优秀的力学性能及耐久性受到广泛关注。
特别地，这种混凝土与变形钢筋之间的粘结性能更是关系到结构整体的安全性和耐久性。
因此，本文针对钢纤维改性橡胶混凝土与变形钢筋的粘结性能进行实验研究，旨在深入理解其工作机理及优化相关工程实践。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验主要涉及钢纤维改性橡胶混凝土与变形钢筋。
其中，钢纤维和橡胶被用来改善混凝土的力学性能；变形钢筋则是重要的承重构件。
所有材料均需符合国家相关标准和规范。
2. 实验方法采用粘结强度测试法进行实验。
具体操作流程包括制备试件、设置不同变量条件下的对照组、进行粘结强度测试等步骤。
通过这种方式，我们能够了解钢纤维改性橡胶混凝土与变形钢筋的粘结性能，并探索各因素对粘结强度的影响。
三、实验过程与结果1. 试件制备按照既定的配合比，制备出钢纤维改性橡胶混凝土。
将变形钢筋按预定位置植入混凝土中，制成试验试件。
2. 对照组设置为探究不同因素对粘结性能的影响，我们设置了多组对照组。
这些因素包括钢纤维的体积率、橡胶的掺量、钢筋的直径及植入角度等。
3. 粘结强度测试通过专门的粘结强度测试设备，对各组试件进行粘结强度测试。
记录数据，并绘制图表，以便后续分析。
4. 结果分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：钢纤维的加入显著提高了混凝土与钢筋之间的粘结强度；橡胶的掺量在适量范围内对粘结强度有积极影响；钢筋直径和植入角度也会影响粘结性能，但影响程度相对较小。
四、讨论1. 钢纤维的作用机制钢纤维通过在混凝土中形成网状结构，增强了混凝土的抗拉强度和韧性。
当钢筋受到外力作用时，这些网状结构能够有效地将应力传递给周围混凝土，从而提高粘结强度。
2. 橡胶的掺量影响适量的橡胶掺量可以改善混凝土的流动性，提高其工作性能。
钢纤维混凝土劈拉与弯曲性能的试验研究的开题报告
钢纤维混凝土劈拉与弯曲性能的试验研究的开题报告
概述：
钢纤维混凝土作为一种新型材料，具有在大幅度振动、撞击和抗裂性能方面的优越性能。
本文将就钢纤维混凝土的劈拉与弯曲性进行试验研究，探究其力学特性及其
应用性能。
具体研究内容如下：
1. 研究目的
钢纤维混凝土在工业、土木和建筑工程等领域得到广泛应用。
本文旨在通过试验研究钢纤维混凝土的劈拉与弯曲性能，探究其力学特性和应用性能，为其在工程中的
应用提供理论依据及实用经验。
2. 研究内容
2.1 劈拉试验
采用拉伸试验机对不同钢纤维混凝土配合比样品进行拉伸试验，测量其极限拉应力、极限拉伸应变、断裂强度等参数，并绘制应力-应变曲线。
2.2 弯曲试验
采用万能材料试验机进行钢纤维混凝土梁的弯曲试验，测量其最大承载力、弯曲刚度等参数，并绘制荷载-挠度曲线。
同时还将分析破坏形态和破坏机理。
3. 研究意义
通过对钢纤维混凝土劈拉与弯曲性能的试验研究，可以更全面地了解该新型材料的力学特性。
同时，可以为该材料在工业、土木和建筑工程等领域的应用提供理论依
据和实用经验，丰富其应用领域。
4. 研究方法
本文主要采用试验法研究钢纤维混凝土的劈拉与弯曲性能。
通过拉伸试验机和万能材料试验机对不同配合比样品进行拉伸试验和弯曲试验，测量其相应参数，并绘制
应力应变曲线和荷载挠度曲线。
5. 预期结果
通过钢纤维混凝土劈拉与弯曲性能试验分析，预计发现其具有良好的抗裂性能和抗拉、抗弯强度。
同时，还将探究破坏形态和机理，为其更广泛的应用提供理论依据。
钢纤维混凝土弯曲韧性及其评价方法
钢纤维混凝土弯曲韧性及其评价方法高丹盈;赵亮平;冯虎;赵顺波【摘要】结合16组钢纤维混凝土试件的弯曲韧性试验结果,分析总结国内外常用弯曲韧性测试和评价方法的优点和不足,提出了一种适合钢纤维混凝土特点的弯曲韧性评价方法,并基于该方法探讨了钢纤维体积率对普通混凝土(C30)和高强混凝土(C50)弯曲韧性的影响.结果表明,所提出的钢纤维混凝土弯曲韧性评价方法克服了现有评价方法的不足,简单实用,可供中国钢纤维混凝土试验方法标准修订时参考.【期刊名称】《建筑材料学报》【年(卷),期】2014(017)005【总页数】7页(P783-789)【关键词】钢纤维混凝土;钢纤维;弯曲韧性;评价方法【作者】高丹盈;赵亮平;冯虎;赵顺波【作者单位】郑州大学土木工程学院,河南郑州450002;郑州大学土木工程学院,河南郑州450002;郑州大学土木工程学院,河南郑州450002;华北水利水电大学土木与交通学院,河南郑州450008【正文语种】中文【中图分类】TU528.572在荷载作用下，普通混凝土通常发生脆性破坏.随着混凝土强度的提高，其脆性显著增大.加入混凝土中的纤维能够阻止混凝土内部裂纹的产生和发展，提高混凝土的韧性，改善混凝土结构的变形和抗震性能.目前，纤维混凝土（fiber reinforced concrete，简称FRC）已广泛应用于工程建设的有关领域.韧性指标通常用于定量描述材料、构件或结构开裂后的带裂缝工作能力、吸收能量能力以及整体生存能力（即发生大变形时所残余的强度）.目前，确定FRC韧性的试验方法有压缩、拉伸、剪切和弯曲韧性试验方法等.其中，弯曲韧性试验方法能够较好地模拟大多数工程构件的实际受力情况，且操作方法简单易行，是测定FRC耗能能力最流行的试验方法［1］，相应的弯曲韧性指标也成为衡量FRC韧性的最常用指标［2－7］.本文结合钢纤维混凝土（steel fiber reinforced concrete，简称SFRC）试件的弯曲韧性试验结果，分析总结国内外常用弯曲韧性测试和评价方法的优点和不足，提出了一种适合钢纤维混凝土特点的弯曲韧性评价方法，并基于该方法探讨了钢纤维体积率（ρf）对普通混凝土（C30）和高强混凝土（C50）弯曲韧性的影响.1 试验概况试验采用的水泥为42.5普通硅酸盐水泥；碎石为粒径5～20mm、连续级配的碎石；砂为级配良好的中砂，细度模数2.64；钢纤维为切断弓形钢纤维，长径比55，抗拉强度1 250 MPa；外加剂为JKH－1型粉状高效减水剂，减水率为18%～25%（质量分数）；拌和水为饮用自来水.按照C30 和C50 强度等级进行混凝土配合比设计，基准混凝土水灰比（质量比）分别为0.60 和0.38.为研究钢纤维体积率对混凝土弯曲韧性的影响，在C30和C50 混凝土中均掺入体积率分别为0.2%，0.4%，0.5%，0.7%，1.0%，1.5%和2.0%的钢纤维.另外，在C30 混凝土中还分别掺入体积率为2.5%和3.0%的钢纤维.弯曲韧性试验采用尺寸为100mm×100mm×400mm 的试件，试验方法和加载制度按CECS 13：2009标准［6］进行.同时，制作了钢纤维混凝土立方体试块，标准养护28d后测试其抗压强度，试验结果见表1.表1 钢纤维混凝土28d抗压强度Table 1 28dcompressive strength of steel fiber reinforced concrete MPa2 试验结果及分析不同钢纤维体积率下SFRC弯曲试件的荷载－挠度曲线见图1.由图1可以看出：普通混凝土（ρf＝0）弯曲试件荷载－挠度曲线没有下降段，其在超过峰值点后突然破坏.掺入钢纤维后，混凝土表现出明显的韧性，随钢纤维体积率增大，荷载峰值不断提高，SFRC弯曲试件的荷载－挠度曲线愈加饱满.在ρf＜1.0%时，SFRC 弯曲试件的荷载－挠度曲线存在明显的软化段，随钢纤维体积率增大，软化段越来越不明显；在ρf≥1.0%时，SFRC弯曲试件的荷载－挠度曲线在一定挠度内没有明显的下降段，甚至出现二次峰值，表现出较好的持荷能力.此外，ρf＜1.0%时，SFRC弯曲试件荷载－挠度曲线峰值点的变形很小，均小于0.05mm，且随钢纤维体积率的变化规律不明显；ρf≥1.0%时，SFRC弯曲试件荷载－挠度曲线峰值点的变形明显增大，C30和C50强度等级的SFRC峰值点最大变形分别达到0.38mm 和0.51mm.图1 不同钢纤维体积率下SFRC弯曲试件的荷载－挠度曲线Fig.1 Load－deformation curves of SFRC specimens with different steel fiber volume fractionsSFRC试件弯曲韧性试验表明，当荷载较小时，钢纤维与混凝土基体黏结较好，二者作为整体共同承担荷载，弯曲试件的荷载－挠度曲线基本呈直线.随着荷载的增大，SFRC 内部微裂缝稳定扩展成为宏观裂缝，荷载－挠度曲线逐渐非线性化.由于跨越裂缝的钢纤维通过黏结横贯裂缝传递应力，SFRC表现出较好的韧性，钢纤维体积率越大，这一特征越明显（见图1）.峰值荷载后，钢纤维与基体间界面黏结应力逐步达到极限，越来越多的钢纤维被拔出或拉断.随钢纤维体积率增大，荷载－挠度曲线软化段越来越不明显，甚至没有软化段，SFRC 呈现出裂而不断的特征［8－9］.3 钢纤维混凝土弯曲韧性测试与评价方法弯曲韧性评价指标是目前衡量SFRC韧性最常用的指标，许多国家都制定了钢纤维混凝土弯曲韧性试验方法标准，如美国的ASTM C 1018标准［2］、日本的JSCE －SF4标准［3］、欧洲的RILEM TC 162－TDF标准［5］和中国的CECS 13：2009标准［6］等.这些标准从不同角度定义了SFRC 弯曲韧性评价指标，包括绝对的能量吸收能力、与能量吸收能力有关的量纲为1 的韧性指数、等效弯曲强度等［1］.由于RILEM TC 162－TDF 标准［5］采用的试验方法和加载制度与本文试验差别较大，不过多介绍，下面重点讨论其他几种方法的适用性和不足之处. 3.1 ASTM C 1018标准［2］为基础的评价方法ASTM C 1018标准［2］评价方法采用弯曲韧性指数I5，I10和I20表征SFRC 的弯曲韧性.中国CECS 13：2009标准［6］评价方法就是在此基础上改进而成的.I5，I10和I20的计算公式为：式中：δ 为初裂点对应的跨中挠度（mm）；Ωδ，Ω3.0δ，Ω5.5δ和Ω10.5δ分别为跨中挠度δ，3.0δ，5.5δ和10.5δ时荷载－挠度曲线下的面积（N·mm），即图2 中OAB，OACD，OAEF 和OAGH 所包围的面积.图2 弯曲韧性指数定义Fig.2 Definitions of flexural toughness indexes该评价方法因物理意义明确，并因采用量纲为1的不受试件形状和尺寸影响的弯曲韧性指数而得到了广泛应用.但是，该方法也有不足之处：（1）初裂点位置难以准确确定ASTM C 1018标准评价方法的第一大缺陷是初裂点确定具有较大的人为随意性，且初裂变形的微小差异对弯曲韧性指数计算结果有很大影响.例如，对钢纤维体积率分别为1.5%和2.0%的C30混凝土，依据该方法的规定，ρf＝1.5%时混凝土的初裂点可取图3中的A″，B″，C″点，ρf＝2.0%时混凝土的初裂点可取图3中的A′，B′，C′点.按式（1）计算出各初裂点对应的混凝土弯曲韧性指标见表2.由表2可知，尽管A″，C″两点和A′，C′两点的挠度差均只有0.06mm，但按式（1）计算所得的混凝土弯曲韧性指标I20却分别相差了114%和56%之多.文献［10］也得到了相似的结论.图3 依据ASTM C 1018标准评价方法确定的初裂点Fig.3 Definition of first crack according to the evaluation method in ASTM C 1018standard为了避免确定初裂变形时的人为随意性和量测误差对弯曲韧性指标的影响，国内外研究者做出了不懈的努力.一是试图通过改进测量手段和计算方法［11－12］，以便更准确地确定初裂点，如采用声发射法，由声发射的能量突发点准确地找出初裂点［11］.二是采用与峰值荷载所对应的变形代替初裂变形作为计算弯曲韧性的初始变形，其依据是，从混凝土初裂到峰值荷载这一区段内，钢纤维对混凝土弯曲韧性的贡献很小［1，13－14］；然而，也有研究发现，对某些种类的纤维，纤维体积率较高时，纤维对这一区段内混凝土的弯曲韧性有明显提高作用［9，15］，例如，图1中钢纤维体积率超过1.0%后，混凝土荷载－挠度曲线有明显的强化段，这一阶段的能量吸收值占据相当大的比重.因此，以峰值荷载对应变形为初始变形计算得到的弯曲韧性指标的适用性值得商榷.表2 不同初裂点对应的钢纤维混凝土弯曲韧性指数Table 2 Flexural toughness indexes of SFRC corresponding to different first crack points（2）初裂前曲线斜率对弯曲韧性指数影响较大ASTM C 1018标准评价方法的第二大缺陷是初裂前荷载－挠度曲线斜率对弯曲韧性指数计算结果的影响较大.以C30 强度等级的SFRC 为例，见图3，ρf＝2.0%时SFRC的韧性明显高于ρf＝1.5%时SFRC 的韧性，但弯曲韧性指数的计算结果恰恰相反（见表2）.产生这一现象的原因是：式（1）分母项Ωδ的值很小，初裂点之前荷载－挠度曲线斜率的微小差别就会使Ωδ值有很大的不同.同时，式（1）分子项Ω3.0δ，Ω5.5δ和Ω10.5δ的值相对较大，荷载－挠度曲线斜率的微小差别对其影响相对较小.由于ρf＝2.0%时SFRC 荷载－挠度曲线斜率稍大于ρf ＝1.5%时的曲线斜率，尽管差异非常小，但A′，B′，C′点相应的Ωδ值却比A″，B″，C″点相应的Ωδ值分别增大56%，37%和19%，而Ω3.0δ，Ω5.5δ和Ω10.5δ的增大幅度却相对较小，Ω10.5δ的最大增幅才达到15%，因此导致ρf＝2.0%时SFRC 的弯曲韧性指数计算结果反而有所降低.（3）弯曲韧性指数计算结果过大对于理想弹塑性材料，I5，I10和I20值分别等于5，10和20.理论上讲，SFRC 的弯曲韧性指数应小于理想弹塑性材料，但从表2可看出，当ρf 为1.5%和2.0%时，C30强度等级SFRC的I5，I10和I20值出现大于5，10和20的现象，文献［9］也对此提出了疑问.造成这一现象的原因是：对于理想弹塑性材料而言，其荷载－挠度曲线超过初裂点后立即变成水平段，荷载不再增长.但对于SFRC，当ρf≥1.5%时，其荷载－挠度曲线超过初裂点之后还有稳定的强化段，且在规定的计算挠度（Ω10.5δ）以内，SFRC的残余弯曲强度仍然保持较高的水平，普遍大于初裂荷载（见图1）.（4）不适合钢纤维体积率较低的混凝土由图1可见，ρf≤0.5%时，SFRC弯曲试件的荷载－挠度曲线存在不稳定段，即荷载突降、挠度瞬间大幅增长的斜直线段，而试验仅能测出斜直线段两端点的荷载和挠度值，无法真实反映挠度区间内的荷载变化情况.对于C30和C50强度等级的SFRC，当ρf≤0.5%时，3.0δ，5.5δ均位于荷载－挠度曲线的不稳定区域，难以对这些试件的I5和I10进行准确评价.对于C50强度等级的SFRC，当ρf 为0.2%和0.4%时，10.5δ 仍位于荷载－挠度曲线的不稳定区域，试件的I20也无法准确评价.文献［10］的研究也证明了这一点.3.2 JSCE－SF4标准［3］为基础的评价方法JSCE－SF4标准评价方法采用等效弯曲强度fe（MPa）评价SFRC的弯曲韧性.中国CECS 13：2009标准［6］和CECS 38：2004 标准［7］均借鉴了JSCESF4标准评价方法.等效弯曲强度fe的计算公式为：式中：Ωk为跨中计算挠度为L／k 时弯曲试件荷载－挠度曲线下的面积（N·mm），JSCE－SF4 标准取k为150，Ωk即为图2中OMIJ 包围的面积；δk为跨中计算挠度为L／k时的挠度值（mm），取k为150；L为支座间跨度（mm）；b，h 分别为试件截面宽度（mm）和高度（mm）.该标准评价方法具有概念明确、计算简单、不受初裂点位置影响的优点，且不稳定曲线段的面积相对于跨中计算挠度为L／150时的曲线面积也较小，荷载－挠度曲线不稳定段对等效弯曲强度影响不大.但是，该方法也有不足之处：（1）跨中计算挠度取L／150没有充分理论依据在大多数工程应用中，正常使用状态的容许挠度均小于L／150，将跨中计算挠度单一限定为L／150无法满足实际工程需要.鉴于此，ASTM C 1609标准［4］在JSCE－SF4标准的基础上补充计算了跨中计算挠度为L／600时荷载－挠度曲线下的面积（图2中OMKS 包围的面积）及等效弯曲强度.与JSCE－SF4标准评价方法相比，ASTM C 1609标准评价方法有一定程度的改进，但所取特征点仍然偏少，不能全面反映出实际工程应用中SFRC的弯曲韧性水平.（2）不同尺寸的试件无法对比分析等效弯曲强度fe是一个有量纲的值，对于不同尺寸试件的分析比较很困难［12］.因此，CECS 13：2009标准［6］对其进行了改进，提出了弯曲韧度比（Re）指标，其计算公式为：式中：fcr为SFRC的弯曲初裂强度（MPa）.Re是一个量纲为1的值，其解决了不同尺寸试件的对比分析问题.但如前文所述，SFRC 的初裂点难以准确确定，故以SFRC 弯曲初裂强度为基准进行计算仍有不妥之处.（3）等效弯曲强度与真实弯曲韧性水平有偏差等效弯曲强度fe实质上是利用整个荷载－挠度曲线求得的一个应力平均值.但由于SFRC 弯曲试件荷载－挠度曲线在不同加载阶段起伏较大（见图1），因此fe不能真实反映特定挠度下的SFRC弯曲韧性水平.为此，有研究者提出用峰值荷载后的等效抗弯强度PCSm（MPa）来衡量SFRC的韧性［13］：式中：Epost，m为峰值荷载后荷载－挠度曲线的面积（N·mm），即图2中NMPQ 包围的面积；δp为峰值荷载对应的跨中挠度（mm）；m 为设定值（mm），是一个变量，推荐范围为150～3 000.上述方法虽然能够更真实反映SFRC 的弯曲韧性水平，但完全不利用峰值荷载前荷载－挠度曲线的有关数据有些欠妥.4 钢纤维混凝土弯曲韧性评价方法钢纤维对混凝土性能的改善与混凝土所处的受力阶段有一定关系.钢纤维对混凝土峰值荷载前的改善主要表现在提高混凝土的峰值弯曲强度、峰值位移和韧性；对峰值荷载后的改善主要表现在提高峰值荷载后混凝土的残余弯曲强度和持荷能力.在现有弯曲韧性评价方法的基础上，结合本文试验结果，建议采用以下方法评价SFRC的弯曲韧性：（1）以初始弯曲韧度比Re，p表征SFRC 达到峰值挠度前的弯曲韧性.Re，p的计算公式为：式中：fftm为钢纤维混凝土弯曲强度（MPa）；fe，p为钢纤维混凝土等效初始弯曲强度（MPa），计算公式为：式中：Ωp为峰值挠度δp前荷载－挠度曲线下的面积（N·mm），即图2中OMN 包围的面积.（2）以残余弯曲韧度比Re，k表征SFRC 达到峰值挠度后的残余弯曲韧性.Re，k 的计算公式为：式中：fe，k为等效残余弯曲强度（MPa），计算公式为：式中：ΩR，k为δp至δk段对应的荷载－挠度曲线下的面积（N·mm），即图2中NMPQ 包围的面积；δR，k为δp至δk段的跨中计算挠度值（mm），即：式中：δk为给定的跨中计算挠度L／k，分别取k＝500，300，250，200，150. 与前述几种方法相比，该方法不仅避开了确定初裂点的困难，避免了荷载－挠度曲线初始上升段斜率的影响，而且便于不同尺寸试件的比较，并能适用于钢纤维体积率较低的情形.同时，Re，k可以取不同跨中计算挠度进行计算，其结果更真实地反映了SFRC的弯曲韧性水平，满足了实际工程结构计算的需要.从物理意义上来讲，Re，p反映了SFRC 达到峰值荷载前的弯曲韧性，其值越大，表示在峰值荷载前钢纤维对混凝土增强效果越好；Re，k反映了SFRC的残余弯曲韧性，其值越大，表示钢纤维对混凝土残余弯曲强度和后续持荷能力的贡献越大.根据本文的试验结果，利用式（5）～（8）计算出各组SFRC 弯曲试件的等效初始弯曲强度、初始弯曲韧度比、等效残余弯曲强度和残余弯曲韧度比，结果见表3.由表3 可以看出，随钢纤维体积率的增加，SFRC等效初始弯曲强度和等效残余弯曲强度总体均有显著提高。
钢纤维对混凝土强度和韧性的影响
钢纤维对混凝土强度和韧性的影响赵亮平;高丹盈;朱海堂【摘要】通过对234个钢纤维混凝土试件的力学性能试验,系统研究了钢纤维类型、体积分数、长径比和混凝土基体强度对钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度和弯曲韧性的影响.结果表明:钢纤维对混凝土抗压强度影响不大,但改变了受压破坏时的破坏形态；随钢纤维体积分数增大,混凝土劈拉强度和弯曲韧性显著提高,高强钢丝切断型钢纤维的改善效果最好,长径比越大,改善效果越明显.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】4页(P29-32)【关键词】钢纤维体积分数;钢纤维类型;钢纤维长径比;强度;弯曲韧性【作者】赵亮平;高丹盈;朱海堂【作者单位】郑州大学教育部纤维复合建筑材料与结构工程研究中心,河南郑州450002;郑州大学教育部纤维复合建筑材料与结构工程研究中心,河南郑州450002;郑州大学教育部纤维复合建筑材料与结构工程研究中心,河南郑州450002【正文语种】中文钢纤维加入混凝土中能够延缓混凝土内部微裂缝的扩展，阻滞宏观裂缝的发生和发展，有效提高混凝土的抗拉强度和变形能力，改善混凝土的韧性和延性，避免混凝土结构无征兆的脆性破坏.因此钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete，SFRC)越来越广泛地应用于工程建设的各个领域.目前，国内外对SFRC的强度和韧性的研究大多是针对某一个方面，或考虑的因素比较单一，主要侧重于中高掺量钢纤维和中高强度混凝土的研究［1－3］.笔者通过大量试验，系统研究了钢纤维类型、体积分数、长径比和混凝土基体强度对SFRC强度和韧性的影响，并归纳出各因素对SFRC的增强、增韧规律.1 试验概况采用32.5(仅用于配制C20混凝土)和42.5普通硅酸盐水泥;粒径0.15～5 mm，级配良好的中砂;粒径5～20 mm，连续级配的碎石;JKH－1型粉状高效减水剂，减水率18% ～25%;拌合水为普通自来水.钢纤维共有6种，主要特征参数见表1. 试验按 C20，C30，C40，C50，C60，C70 6 个强度等级进行配合比设计，基体混凝土配合比见表2.抗压和劈拉试验主要考虑混凝土基体强度等级和钢纤维体积分数的影响，试件尺寸为150 mm×150 mm ×150 mm.C20，C40，C60，C70 4 个强度等级混凝土中均掺入体积分数为0.4%和1.0%的D型钢纤维;C30 掺入体积分数为0.2%，0.4%，0.5%，0.7%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0% 的 D 型钢纤维;C50掺入体积分数为 0.2%，0.4%，0.5%，0.7%，1.0%，1.5%，2.0%的 D 型钢纤维.表1 钢纤维特征参数表编号长度/mm直径生产工艺A 50 0.90 55 1 000/mm长径比抗拉强度/MPa切断型B 35 0.75 45 1 180 切断型C 35 0.55 65 1 325 切断型D 35 0.62 55 1 250 切断型E 32 (2.6 ±1.2)×0.4 — 700 剪切型F 35 0.5 ×0.6 — 500铣削型弯曲韧性试验主要考虑钢纤维类型、体积分数和长径比的影响，试件尺寸为100 mm×100 mm×400 mm.以C30混凝土为基本组，分别掺入B型、C型、E型、F型钢纤维，掺入体积分数均为0.4%和1.0%两种;掺入 D型钢纤维体积分数为0.2%，0.4%，0.5%，0.7%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%.比较掺入 D型钢纤维不同体积分数下的SFRC荷载–挠度曲线，研究体积分数对弯曲韧性的影响;比较掺入D型、E型和F型钢纤维(3种类型掺入体积分数均为0.4%和1.0%)下的SFRC荷载–挠度曲线，研究钢纤维类型对弯曲韧性的影响;比较掺入B型、C型和D型钢纤维(3种类型掺入体积分数均为0.4%和1.0%)下的SFRC荷载–挠度曲线，研究钢纤维长径比对弯曲韧性的影响.各组SFRC试件的抗压、劈拉和弯曲韧性试验均按照CECS 13∶2009［4］规定的方法进行.其中，抗压和劈拉试验均采用普通试验机.对于弯曲韧性试验设备，在普通试验机上进行混凝土弯曲韧性试验时，若试件变形超过荷载峰值点变形，试件往往会突然崩溃，很难测得混凝土应力–应变曲线或试件荷载–挠度曲线的下降段.为了避免这种突然破坏，采用增设刚性组件的办法来增大试验机的刚度，装置如图1所示.当试件荷载超过其最大承载力时，刚性组件就负担起部分或更多的荷载，以减缓试验机释放弹性能的速度，从而测得混凝土试件荷载–变形全曲线.表2 混凝土配合比材料水灰比(W/C)水砂碎石/kg水泥/kg /kg /kg C20 0.62 160 258 772 1 260 C30 0.60 160 267 708 1 315 C40 0.47 195 415 644 1 196 C50 0.38 156 411 603 1 281 C60 0.31 156 503 573 1 218 C70 0.27 144 533 550 1 223图1 弯曲韧性试验装置2 钢纤维混凝土抗压与劈拉强度2.1 抗压强度SFRC抗压强度与钢纤维体积分数的关系如图2所示.从图2可以看出，随钢纤维体积分数增大，CF30和CF50混凝土的抗压强度总体呈上升趋势，但提升幅度不大.这是因为混凝土的抗压强度主要取决于混凝土基体的密实度，而影响混凝土密实度的最主要因素是水灰比及浇注过程中的人为因素，因此，钢纤维的增强作用不太明显.且加入钢纤维后，尽管可以阻止裂缝发展起到增强作用，但同时会降低混凝土的密实度，使基体内部缺陷增多，削弱了钢纤维的增强效果，甚至会导致SFRC抗压强度略有下降.图2 不同钢纤维体积分数下SFRC抗压强度钢纤维的加入可以显著改善试件的破坏形态.普通混凝土受压破坏时表现出明显的脆性破坏特征，试件严重剥落，呈楔形破坏，甚至压碎，如图3(a)所示.高强混凝土破坏时的脆性特征更为明显，破坏时突然产生巨大的响声，并且碎块向四周飞溅，破坏形态为正倒分离的不明显的四角锥形，如图3(b)所示.SFRC试件破坏时具有一定的塑性，先听到嘈杂和撕裂的声音，随着一声沉重的闷响而最终破坏，试件基本保持完整，只在表面有细微裂纹或者近表面处有轻微剥落，如图3(c)和(d)所示. 图3 混凝土受压破坏形态2.2 劈拉强度SFRC劈拉强度与钢纤维体积分数的关系如图4所示.从图4可以看出，随钢纤维体积分数增大，2种混凝土的劈拉强度均不断提高.对CF30混凝土来说，钢纤维掺入体积分数为0.2%和3.0%时，SFRC劈拉强度相对素纤维分别提高了12%和112%.对 CF50混凝土，钢纤维掺入体积分数为0.2%和2.0%时，SFRC劈拉强度相对素纤维分别提高了16%和95%.钢纤维体积分数是影响混凝土劈拉强度的重要因素，且较低掺量的钢纤维就可显著改善混凝土的劈拉强度，在实际工程中可以通过在受拉区掺入钢纤维来改善混凝土抗拉强度.图4 不同钢纤维体积分数下SFRC劈拉强度2.3 劈拉强度与抗压强度的关系CF20—CF70混凝土的实测抗压强度及其相应的劈拉强度如图5所示.随混凝土强度等级的提高，普通混凝土和SFRC的劈拉强度均不断提高，且劈拉强度与抗压强度有着良好的线性关系.对普通混凝土，二者相关系数R2=0.919 3;钢纤维掺入体积分数为0.4%时，相关系数R2=0.957 6;钢纤维掺入体积分数为1.0%时，相关系数 R2=0.919 6.同时，图5还反映出钢纤维的加入能显著提高各强度等级混凝土的劈拉强度，随钢纤维体积分数的增大，混凝土劈拉强度相对于抗压强度提高的幅度越来越大，表现为由图示公式回归所得直线的斜率越来越大.说明钢纤维对以主拉应力控制的破坏模式具有更显著的改善效果.图5 SFRC劈拉强度与抗压强度的关系3 钢纤维混凝土弯曲韧性3.1 钢纤维体积分数对SFRC弯曲韧性的影响不同钢纤维体积分数下SFRC小梁的荷载–挠度曲线如图6所示.SFRC荷载峰值随着纤维体积分数的增大而提高，荷载挠度曲线随着钢纤维体积分数的增大而愈加丰满.这是因为:随荷载作用增大，混凝土内部微裂缝稳定扩展成为宏观裂缝，在这一过程中，跨越裂缝的钢纤维通过与混凝土基体的黏结横贯裂缝传递应力，使SFRC 表现出较好的韧性，钢纤维体积分数越大，这一特征越明显.峰值荷载后，钢纤维与混凝土基体间界面黏结逐步达到极限，越来越多的钢纤维被拔出或拉断，随钢纤维体积分数增大，SFRC软化段下降速率逐渐变缓，甚至没有明显的下降段，并呈现出裂而不断的特征.值得注意的是，图6中钢纤维体积分数为3.0%不如为2.5%时的增韧效果，说明钢纤维体积分数过高时，由于钢纤维易结团等影响，其对混凝土韧性的改善作用反而会有所降低.图6 不同钢纤维体积分数下SFRC荷载－挠度曲线3.2 钢纤维类型对SFRC弯曲韧性的影响不同钢纤维类型下SFRC小梁的荷载–挠度曲线如图7所示.图7 不同钢纤维类型下SFRC荷载－挠度曲线在钢纤维体积分数相同的情况下，高强钢丝切断型钢纤维的增强效果显著高于剪切波纹型和铣削型钢纤维.其中，铣削型钢纤维的增韧效果最差，体积分数为1.0%时的增韧效果仅与切断型钢纤维体积分数为0.4%时的增韧效果相近.这可以从钢纤维本身的特征参数及其与混凝土的界面黏结性能两方面来解释.随着裂缝的扩展与延伸，试件变形逐渐增大，并逐渐达到其极限承载力.在此受力过程中，切断型钢纤维端钩的锚固作用得到了较好发挥，混凝土的界面黏结力得到提高，应力集中程度则得以降低，从而延缓了混凝土中的裂缝发展，提高了SFRC弯曲韧性.并且，当界面黏结强度足够高时，由于切断型钢纤维本身的抗拉强度要高于铣削型和剪切型钢纤维，故试件破坏时，切断型钢纤维基本上是被拔出，而铣削型和剪切型钢纤维则是部分被拔出，部分被拉断.钢纤维在被拉拔直至破坏的过程中，切断型钢纤维能做出更大的功，吸收更多的能量，从而产生更好的增强和增韧效果.3.3 钢纤维长径比对SFRC弯曲韧性的影响不同钢纤维长径比下SFRC小梁的荷载－挠度曲线如图8所示.在钢纤维类型和体积分数相同的情况下，长径比越大，增韧效果越好.长径比为65的钢纤维，在体积分数为0.4%时就有很好的增韧效果，接近于长径比45的钢纤维在体积分数为1.0%时的增韧作用.这是因为:长径比越大，钢纤维与混凝土基体的锚固长度也越大.跨越裂缝的钢纤维能够传递更大应力，更好地抑制了主裂缝的扩展，并影响了次裂缝产生的位置，使受拉区应力分布更为均匀、合理.同时，由于锚固长度更大，极限状态下钢纤维被拔出所做的功也更大，更多的钢纤维被拉断，充分发挥了钢纤维增强、增韧效果.图8 不同钢纤维长径比下SFRC荷载－挠度曲线4 结语1)加入钢纤维对混凝土抗压强度没有明显改善，但却使试件的破坏形态从脆性破坏转变为塑性破坏.2)钢纤维大幅提高了混凝土的劈拉强度，较低掺量的钢纤维有明显的增强作用.3)加入钢纤维对混凝土的弯曲韧性有显著改善，钢纤维体积分数为2.5%时的增韧效果最好，超过2.5%以后，增韧效果有所下降.4)钢纤维类型是影响混凝土弯曲韧性的重要因素.在相同钢纤维体积分数下，高强钢丝切断型钢纤维的增韧效果显著高于剪切波纹型和铣削型钢纤维.5)钢纤维长径比对混凝土弯曲韧性有明显影响.在相同钢纤维类型和体积分数下，钢纤维长径比越大，增韧效果越好.参考文献［1］黄承逵.纤维混凝士结构［M］.北京:机械工业出版社，2004.［2］赵顺波，孙晓燕，李长永，等.高强钢纤维混凝土弯曲韧性试验研究［J］.建筑材料学报，2003，6(1):95－99.［3］朱海堂，高丹盈，谢丽，等.钢纤维高强混凝土弯曲韧性的试验研究［J］.硅酸盐学报，2004，32(5):656 －660.［4］中国工程建设标准化协会.CECS 13∶2009纤维混凝土试验方法标准［S］.北京:中国计划出版社，2010.。
废轮胎钢纤维混凝土的弯曲韧性试验研究
废轮胎钢纤维混凝土的弯曲韧性试验研究高玲玲【摘要】In order to research the application prospect of waste tires steel fiber reinforced concrete in road engineering,the effect of waste tires steel fiber and ordinary steel fiber on toughness of cement concrete were determined using ASTM C1018. The results show that:the waste tires steel fiber has a significant enhancement effect on the toughness of concrete. With the increase of the steel fiber dose,the loading-deflection curve after initial cracking is fuller,the secondary peak of the load is increasing,and the concrete is getting closer to the ideal elastic-plastic material. The toughness of waste steel fiber reinforced concrete is lower than that of ordinary steel fiber. To achieve the same toughness index,the dose of waste tires steel fiber required to be about 25%~45% higher than ordinary steel fiber.%为探析废轮胎钢纤维混凝土在道路工程中的应用前景,采用ASTMC1018对比测试了不同掺量的废轮胎钢纤维和普通钢纤维对水泥混凝土弯曲韧性的影响.结果表明:废轮胎钢纤维对混凝土韧性具有明显提高作用;随钢纤维掺量的增加,初裂后的荷载-挠度曲线更趋饱满、荷载二次峰值不断提高,混凝土越接近理想弹塑性材料;废轮胎钢纤维混凝土的韧性低于普通钢纤维,若要达到相同韧度,其掺量需较普通钢纤维高25%~45%.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2018(045)003【总页数】3页(P41-43)【关键词】水泥混凝土;钢纤维;废轮胎;韧性【作者】高玲玲【作者单位】山西水利职业技术学院工程管理系,山西太原030027【正文语种】中文【中图分类】TU528.572随着汽车工业的发展，废旧轮胎的回收利用受到越来越广泛的关注。
钢纤维混凝土抗弯性能及断面处纤维分布规律研究
66纤维在混凝土基体中三维乱向分布"能够限制 裂缝的扩展和裂缝宽度"从而显著改善基体混凝土 的性能( 在对纤维混凝土构件正截面抗弯性能分析 时"纤维在混凝土 梁 破 坏 截 面 的 分 布 和 均 匀 性 影 响 梁的抗弯性能( 丁一宁课题组研究了纤维在混凝土 中的分布 规 律 *5 \8+ ( 文 献 * 5 \3 + 均 是 人 工 统 计 纤 维在断面的分布情况"考虑了纤维根数在整个截面 的分布规律"在分 析 钢 纤 维 对 混 凝 土 弯 曲 韧 性 影 响 分析时"没有将受拉区纤维和受压区纤维区分开来( 文献*5+仅考虑纤维根数分布"文献*3+ 同时考虑了 纤维与梁轴线所成角度"但都没有考虑纤维在断面 处的外露长度( 文献*8+ 用巴塞罗那试验法分析混 凝土中钢 纤 维 的 分 布 规 律( N$P,"&等 研 究 了 钢 纤
!"#$%&’()*+,"%&’$-&(," .,*/01!2,/3!3451
维在矩形截面的分布*0+ "主要从理论上分析了纤维朝 向系数的计算"定义 了纤维 朝 向系 数( a,"I%等 在 传 统力学原 理 的 基 础 上"建 立 了 一 个 半 经 验 半 理 论 模 型*9+ "预测了钢纤维混凝土的弯曲性能( 该模型采用 应力块方法"把开裂面处的应力分为 8 个离散的区 域)5$ 受压区#3$ 未开裂的受拉区#8$ 开裂的受拉区( 与试验对比发现"目前模型的精度还不适用于设计( 本文对纤维在断面的分布情况采用人工统计"不仅考
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钢纤维体积分数与裹浆层厚度对混凝土弯曲韧性影响试验研究
摘要：考虑纤维外包裹水泥浆的厚度，对钢纤维混凝土进行配比设计，通过试验得到了不同钢纤维体积分数和纤维裹浆厚度的钢纤维混凝土弯曲荷载—挠度曲线，据此研究分析了钢纤维体积分数和纤维裹浆厚度对钢纤维混凝土弯曲韧性指数的影响规律。
关键词：钢纤维混凝土；弯曲韧性；钢纤维体积分数；纤维裹浆厚度
Abstract: Considering the slurry thickness outside the steel fiber when steel fiber reinforced concrete mix design. The test curves of flexural toughness of steel fiber reinforced concrete were obtained. The effects of steel fiber volume fraction and the fiber coating slurry thickness on the coefficients of flexural toughness are analyzed. Key words: steel fiber reinforced concrete; flexural toughness; steel fiber volume fraction; fiber starched thickness
弯曲韧性是指钢纤维混凝土开裂后能继续保持承受较大荷载的能力，是评价钢纤维混凝土的一个重要指标，近年来，大量的工程实践和广泛的试验研究表明钢纤维混凝土具有良好的弯曲韧性[1]。
且目前钢纤维混凝土配合比设计方法比较繁琐，需不断查表进行试验参数的调整，因此本文进行配合比设计时单独考虑纤维外包裹水泥浆的厚度，然后通过对钢纤维混凝土梁式试件的弯曲韧性试验，研究了钢纤维体积率和纤维裹浆厚对钢纤维混凝土弯曲性能的影响。
1 试验概况
本试验原材料采用郑州天瑞水泥有限公司生产的425普通硅酸盐水泥；连续级配碎石（粒径5～20mm ）；信阳中砂（细度模数为2.86）；FDN 型高效减水剂（ß-萘磺酸盐甲醛缩合物组成的非引气型，减水率为15%—25%）。
嘉兴市七星钢纤维厂生产的钢板剪切型钢纤维：长度40.0f l mm =，长径比46.0f f l d =。
混凝土强度按C40进行配合比设计，基体混凝土水泥用量为453kg/m³，水灰比为0.43。
掺入钢纤维混凝土中的纤维体积分数为0.5%～2.0%（以0.5%为级差分成4种），其中纤维体积分数为1%的钢纤维混凝土按照纤维外裹浆厚度依次0.5mm 、1.0mm 和1.5mm 分成3种。
其它体积分数的纤维裹浆厚度均为1.0mm 。
试验采用150mm×150 mm×550mm 的小梁，按CECS13：2008规定的钢纤维混凝土弯曲韧性试验方法进行，试验设备采用美国MTS 伺服式液压万能试验机，用荷载传感器测定作用于小梁上的荷载，用位移传感器测定小梁的挠度，用高精
度全自动数据采集处理系统进行荷载和挠度的数据采集处理[2，3]。
试件编号说明：以G4-1-0.5为例，G4表示混凝土基体强度为40的钢纤维混凝土，1表示纤维的体积分数，0.5表示维外包裹水泥浆的厚度。
2 试验结果分析
根据采集的试验数据绘制试件的弯曲荷载-挠度曲线，按CECS13：2008《钢纤维混凝土试验方法》中的ASTM C1018弯曲韧度指数法计算试件的弯曲韧性指数5I 、10I 、20I ，主要试验结果见表1。
表1 钢纤维混凝土弯曲韧性试验主要结果
Table 1 Test results of flexural toughness of steel fiber reinforced concrete Strength grade of concrete V olume fraction of steel
fiber/% Starched thickness of
steel fiber /mm Initial cracking flexural strength /MPa Ultimatel cracking flexural strength/MPa
5I
10I
20I
C40
0.5 1.0 4.95 5.73 4.85 9.08 15.62 1.0 1.0 1.0 0.5 4.97 6.12 5.08 9.64 17.93 1.0 4.93 5.62 4.42 9.05 17.87 1.5 5.33 6.00 4.62 9.04 17.88 1.5 1.0 5.42 6.05 4.99 9.97 19.95 2.0
1.0
6.44
7.37
5.24 10.41 19.95
2.1 纤维体积分数对弯曲韧性的影响
混凝土强度一定以及纤维外包裹水泥浆厚度均为1mm 时，不同纤维体积分数的弯曲荷载—挠度曲线见图1。
由图1和表1所列数据可见，当基体混凝土强度一定，以及纤维裹浆厚相同时，钢纤维混凝土的抗弯初裂强度和极限强度总体上随着纤维体积分数的增大而提高，弯曲荷载-挠度曲线随着纤维体积分数的增大而趋于丰满，达到峰值荷载的变形能力也不断增加，在荷载-挠度曲线的下降段由陡直渐趋平缓而能够继续承受较大的荷载，呈现出更大的持荷变形能力，使钢纤维混凝土的破坏形态由脆性破坏转为韧性破坏。
图 1 钢纤维体积分数不同时弯曲荷载-挠度曲线比较
Fig.1 Comparison of load-deflection curves of concrete with different volume fraction of steel fiber
同样，由表1可以看出，钢纤维混凝土的弯曲韧性指数随着钢纤维体积分数的提高而增大，并接近理想弹塑性材料的韧性指数值 (根据ASTM C1018—97[4]，对于理想弹塑性材料，弯曲韧性指数5I 、10I 、20I 分别为5、10和20)，这表明钢纤维混凝土具有良好的弯曲韧性。
2.2 纤维外裹浆厚度对弯曲韧性的影响
纤维体积分数一定时，不同纤维裹浆厚的弯曲荷载—挠度曲线见图2。
由图2和表1可知，三种纤维裹浆厚的钢纤维混凝土弯曲荷载—挠度曲线大致走向一致，随着纤维裹浆厚的增加，钢纤维混凝土的抗弯初裂强度、极限强度和韧性指数值出现先降低后增大的趋势，当纤维裹浆厚0.5mm 时，其韧性指数值更接近理想弹塑性材料韧性指数值。
图 2 钢纤维裹浆厚度不同时弯曲荷载-挠度曲线比较
Fig.2 Comparison of load-deflection curves of concrete with different starched thickness of steel fiber
3结论
1. 钢纤维混凝土试件的初裂荷载和抗弯强度随钢纤维体积率的提高而增大。
2. ASTM韧性指数法计算表明，随着纤维体积率的提高，钢纤维混凝土弯曲韧性指数接近或达到理想弹塑性材料的弯曲韧性指数，钢纤维混凝土具有良好的弯曲韧性。
由于试验水平受限制，初裂点的位置很难精确确定，导致弯曲韧性指数离散性较大，很难比较不同钢纤维混凝土试件的弯曲韧性。
3. 纤维体积率一定时，纤维裹浆厚0.5mm的钢纤维混凝土韧性指数值更接近理想弹塑性材料韧性指数值。
4．本试验只对纤维体积率1%的钢纤维混凝土进行了三种纤维裹浆厚度的对比试验，试验数据少，因此对于其它纤维体积率的混凝土，需针对不同纤维裹浆厚度开展进一步深入的研究。
参考文献：
[1] 赵国藩，彭少明，黄承逵．钢纤维混凝土结构[M]．北京：中国建筑工业出
版社，1999.
[2] CECS 13：2008，钢纤维混凝土试验方法[S]．
[3] 赵顺波，孙晓燕，李长永，等．高强钢纤维混凝土弯曲韧性试验研究[J]．建筑材料学报，2003，(1)：95～99．
[4] ASTM C1018—97，Standard Test Method for Flexural Toughness and First—Crack Strength of Fiber—Reinforced Concrete(Using Beam With Third—Point Loading) [S]．。