钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验设计
劈裂抗拉强度试验
劈裂抗拉强度试验劈裂抗拉强度试验是一种常用的材料力学试验方法，用于评估材料在拉伸条件下的抗裂能力。
本试验通过将试样沿其厚度方向切割成两半，然后施加拉伸载荷，观察材料抗裂能力的指标。
下面将从试验原理、设备和操作步骤、试验结果分析等方面详细介绍劈裂抗拉强度试验的相关内容。
一、试验原理：劈裂抗拉强度试验基于材料的裂纹扩展行为和断裂韧性理论。
试样上所施加的拉伸力会引起试样内部发生裂纹，而这些裂纹最终会导致试样破裂。
通过观察裂纹的扩展和试样破裂的情况，可以评估材料的抗裂能力和断裂韧性。
二、设备和操作步骤：1. 设备：劈裂抗拉强度试验机、试样制备设备、光学显微镜等。
2. 操作步骤：a. 材料试样的制备：首先根据要求选择合适的试样尺寸和几何形状，然后使用试样制备设备将试样制备成所需的形状。
b. 安装试样：将试样安装到试验机上，确保试样的握持夹具均匀施加力。
c. 施加载荷：按照预定的加载速率施加拉伸力，记录加载过程中的应力和应变值。
d. 观察裂纹扩展：在试验过程中，使用光学显微镜或其他合适的观察设备，观察并记录试样上裂纹的扩展情况。
e. 试样破裂：当试样破裂时，记录破裂位置和形态，取下试样用于后续分析。
三、试验结果分析：试验结果可通过测量试样的最大应力和断口形貌等来评估材料的劈裂抗拉强度。
最大应力表征了试样在破裂前所承受的最大拉伸力，而断口形貌则可以提供有关试样破裂方式和裂纹扩展路径的信息。
通过分析试验结果可以得出以下结论：1. 高劈裂抗拉强度表示材料在拉伸条件下具有较好的抗裂能力，适用于各种承受拉伸力的工程应用。
2. 断口的形貌和裂纹扩展路径可以用于检测材料的断裂韧性。
光滑的断裂面和呈弓形的裂纹扩展路径表明材料具有较高的韧性，适用于受冲击载荷的应用。
3. 进一步分析试验结果，可以通过应力应变曲线等数据得出材料的拉伸模量、屈服强度等力学性能指标。
简言之，劈裂抗拉强度试验通过切割试样并施加拉伸力，用于评估材料抗裂能力的试验。
建筑工程技术专业《混凝土劈裂抗拉强度检测》
混凝土劈裂抗拉强度检测教学目标：知识目标：了解混凝土劈裂抗拉强度检测方法。
技能目标：能参与混凝土劈裂抗拉强度检测。
情感目标：培养学生的标准化意识和科学严谨的工作态度。
教学设计：开始教学内容：仪器设备：压力试验机、垫块（半径为75mm的钢质弧形垫块，如图4-6所示，长度与试件相同）、垫条（三层胶合板制成，宽度为2021，厚度为3~4mm，长度不小于试件长度，垫条不得重复使用）及支架。
图示如下：202175mm垫块示意图123图4-6 垫块（1）、垫条（2）、支架（3）示意图2 试验步骤：①试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净。
②将试件放在试验机下压板的中心位置，劈裂承压面和劈裂面应与试件成型时的顶面垂直；在上、下压板与试件之间垫以圆弧形垫块及垫条各一条，垫块与垫条应与试件上、下面的中心线对准并与成型时的顶面垂直。
宜把垫条及试件安装在定位架上使用，如图4-2所示。
③开动试验机，当上压板与圆弧形垫块接近时，调整球座，使接触均衡。
加荷应连续均匀，当混凝土强度等级＜C30时，加荷速度取每秒钟~；当混凝土强度等级≥C30且＜C60时，取每秒钟~；混凝土强度等级≥C60时，取每秒钟~。
至试件接近破坏时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。
3 试验结果：混凝土劈裂抗拉强度试验结果计算及确定按下列方法进行：AFA F f ts 637.02==π 式中：ts f —混凝土劈裂抗拉强度，计算精确到（Mm 2）劈裂抗拉强度以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值（精确至）；三个测值中的最大值或最小值中有1个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值。
如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。
采用非标准试件检测时，强度值应通过换算系数加以换算确定。
教学考核：请完成混凝土劈裂抗拉强度检测试验。
浅析钢纤维混凝土高温后劈裂抗拉强度性能
浅析钢纤维混凝土高温后劈裂抗拉强度性能1 引言一般的混凝土结构所处的环境大部分都低于60℃，但为了保证结构物在意外火灾后的正常使用，结构设计中往往需要考虑必要的安全储备。
关于常温下钢纤维混凝土的力学变化规律，国内外学者已经做了系统的研究，但在温度高于100℃的高温环境下，钢纤维混凝土的力学性能规律如何变化还有待做进一步深入细致的研究调查。
常温下，对于钢纤维混凝土来说，其优点在于[1]钢纤维提高裂纹扩展区域韧性和应变能，并且钢纤维阻止宏观裂纹的扩展同时提高混凝土的韧性，但是高温下，混凝土结构内部形成不均匀的温度场，改变了其内力和变形状态，而且使材料本身的性能发生变化和蜕变，钢纤维是否也能和常温下一样，起到增韧和阻裂作用，因此，迫切需要对钢纤维混凝土的高温性能进行研究，以确保工程在高温下的安全可靠或对高温后钢纤维混凝土结构的损伤程度进行评估。
本文主要在钢纤维混凝土高温试验研究的基础上，探讨钢纤维混凝土不同钢纤维掺量混凝土试件劈裂抗拉强度值随温度的变化规律，为钢纤维混凝土构件和结构的抗火设计及火灾后处理提供试验依据。
2 试验概况2.1 实验目的本试验主要探讨高温后钢纤维混凝土的力学性能的变化规律，主要内容有：（1）不同的钢纤维掺量对钢纤维混凝土劈裂抗拉性能的影响；（2）不同受热温度对钢纤维混凝土劈裂抗拉性能的影响。
2.2 实验步骤本文采用钢纤维混凝土，加热到不同温度点后分别测定它们劈裂抗拉强度，具体实验步骤如下：（1）确定钢纤维混凝土最佳配合比；（2）准备原材料，确定试验所需试件尺寸及试件数量；（3）钢纤维混凝土试件搅拌成型及养护；（4）对钢纤维混凝土试件进行高温处理；（5）测定钢纤维混凝土试件的高温残余劈裂抗拉强度；（6）总结出高温下钢纤维混凝土残余劈裂抗拉强度的变化规律。
2.3原材料及配合比本试验所用水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；粗骨料采用符合GB8076规定的5-20mm连续级配的碎石，碎石为石灰石岩；细骨料采用符合GB8076规定的中砂，细度模数大于2.6，级配连续；粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，；高效减水剂：河南银州新型建材出产的EAST-SAF-IV缓凝高效减水剂；水：自来水；钢纤维：Harex钢丝钢纤维，长度30mm，等效直径0.5mm，长径比60，密度7.8g/cm ，抗拉强度650-800 MP，弹性模量200 GP，本文对于钢纤维都设计了3种掺量分别为0%（CON）、0.5%（SF0.5）、1.0%（SF1.0），混凝土基体强度等级为C40。
混凝土劈裂抗拉强度试验方法
混凝土劈裂抗拉强度试验方法
嘿，你知道混凝土劈裂抗拉强度试验咋做不？其实超简单！先准备好试件，就像准备上战场的士兵，得精挑细选。
把试件放在试验机上下压板中心，这就好比把宝贝放在安全的摇篮里。
然后慢慢加力，看着压力一点点上升，心里那个紧张哟！就像等着一场大考的结果。
可千万别加力太快，不然试件可能一下子就崩了，那可就悲剧啦！
在这个过程中，安全性那是相当重要。
这就像走钢丝，得小心翼翼。
试验机得固定好，不然万一晃来晃去，那可不得了。
稳定性也不能忽视，要是试验过程中数据乱跳，那还咋得出准确结果呢？
那这试验有啥用呢？应用场景可多啦！比如建筑工程中，得知道混凝土够不够结实呀！它的优势就是能直接测出混凝土的抗拉强度，让我们心里有底。
我给你讲个实际案例哈。
有个大楼在建设的时候，就做了这个试验。
结果发现混凝土的劈裂抗拉强度完全达标，大家那个高兴呀！就像中了彩票一样。
这说明这个试验真的很有用，能让我们放心大胆地使用混凝土。
混凝土劈裂抗拉强度试验就是这么厉害，能让我们更好地了解混凝土的性能，为建筑工程保驾护航。
咱可不能小瞧了这个试验哟！。
混凝土劈裂抗拉强度试验报告
混凝土劈裂抗拉强度试验报告1.实验目的2.试验原理3.试验装置和试验流程试验装置主要包括拉力机、劈裂试验夹具、劈裂试验用的刚性抗压头和拉力计等。
试验流程如下：(1)准备试件：按照规定的尺寸要求制备试件，并进行标识。
(2)室内养护：将试件养护至设定的龄期，使试件达到所需的强度。
(3)试验前处理：试验前测量试件的尺寸并记录。
(4)室外湿润：将试件放置于水中浸泡24小时，以保持试件表面湿润。
(5)样品准备：将试件放置于劈裂试验夹具上，并用螺母固定。
(6)施加载荷：通过拉力机施加轴向拉力，直到试件发生劈裂破坏，同时记录施加到试件上的最大载荷和劈裂加载荷。
4.数据处理和分析根据试验中记录的施加到试件上的最大载荷和劈裂加载荷，计算出试件的劈裂抗拉强度。
劈裂抗拉强度的计算公式为：劈裂抗拉强度=劈裂加载荷/试件的劈裂面积5.结果和讨论根据实验所得数据计算得到的劈裂抗拉强度如下表所示：试验号，试件直径(mm)，试件高度(mm)，最大载荷(kN)，劈裂加载荷(kN)，劈裂抗拉强度(MPa)-----，----------，----------，---------，------------，---------------1，150，300，30.5，25.2，1.052，150，300，28.3，23.6，0.983，150，300，31.2，26.0，1.084，150，300，29.8，24.5，1.025，150，300，32.1，27.3，1.13通过统计分析可以看出，试样的劈裂抗拉强度在1.02MPa到1.13MPa 之间。
在试验过程中，没有出现异常情况，试样的劈裂破坏均在试件中心位置形成。
6.结论通过混凝土劈裂抗拉强度试验，我们得到了试样的劈裂抗拉强度，并得出以下结论：(1)混凝土的劈裂抗拉强度介于1.02MPa到1.13MPa之间。
(2)试样的劈裂破坏位置集中在试件的中心位置。
0222混凝土劈裂抗拉强度试验报告
制件时扩展度（㎜）
制件维勃稠度（s）
制件日期
试件尺寸（㎜）
养护方法
（2）混凝土使用材料情况
材料名称
材料产地
品种规格
报告编号
施工拌和用料量（kg/m3）
水泥
掺和料1
掺和料2
细骨料
粗骨料
外加剂1
外加剂2
水
（3）立方体试件劈裂抗拉试验结果
试件劈裂面面
试件编 试件序 号号
试验日期
龄期（d）
积 A（㎜2）
试件破坏 荷载F （N）
济青高速铁路有限公司 混凝土劈裂抗拉强度试验报告
ห้องสมุดไป่ตู้
表号：铁建试报16 批准文号：铁建设函[2009]27号
委托单位
报告编号
工程名称
委托编号
施工部位
记录编号
代表数量
报告日期
（1）技术条件
设计强度等级
设计劈裂抗拉强度（MPa）
理论配合比报告编号
理论配合比
施工配合比
工地拌和方法
工地捣实方法
制件捣实方法
制件时坍落度（㎜）
试验理论配合比工地拌和方法工地捣实方法设计强度等级设计劈裂抗拉强度mpa材料产地品种规格报告编号制件时坍落度mm制件时扩展度mm制件日期掺和料1报告编号委托编号记录编号报告日期材料名称粗骨料掺和料2外加剂1代表数量细骨料水泥试验日期龄期d外加剂2试件编号试件序号水4圆柱体试件劈裂抗拉试验结果试件编号试件序号劈裂抗拉强度确定值fctmpa检测评定依据
K Fct(MP a)
检测评定依据：
试验
复核
试验结论： 批准
单位（章）
劈裂抗拉强度ffs(MPa)
单块值
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。
钢纤维混凝土动态抗拉强度的实验研究_王林
式（ 6 ） 表明， 在自由端压缩应力波反射一波形相同 方向相反的拉伸应力波。 压缩波在自由端反射形成拉伸波只是一个前提， 能否发生层裂还要取决于是否满足某种动态断裂准 ［13 ］ 则 。这里我们采用最大拉应力瞬时断裂准则， 按此 一旦拉应力 σ t 达到或者超过材料的动态抗拉强 准则， 度 σ t， 即 σ t σ t， 材料即发生断裂而破坏。 d， d 时， 需要强调指出的是， 该方法包含两个假定： ① 材 料为线弹性力学行为， 即具有很小的拉压比 （ 抗拉强 度 / 抗压强度） ， 这样混凝土材料在承受压缩脉冲时不 会发生破坏； ② 一维应力波有效， 此处半无限长杆的 前提并非是必须的。 只要长径比足够大， 即可近似为 ［14 ， 15 ］ 。 一维应力波， 其运动方程便可由式（ 1 ） 表示 1． 3 实验描述 我们对三种体积率钢纤维混凝土试件进行了层裂 试件为 Φ60 mm × 1 000 mm （ l / d = 16 ． 7 ） 的 实验研究， 杆状试件。 实验在炮兵学院先进材料动 力 学 实 验 室 Φ75 mmSHPB 实验系统上进行， 示意图如图 2 。实验系 统由子弹、 入射杆和混凝土杆试件组成， 通过调整支 ， 、 座 使得子弹 入射杆和混凝土试件轴线位于同一直线 上。杆弹由高压气体驱动撞击入射杆， 产生的压缩应 力波沿杆向前传播到达入射杆 / 试件界面， 部分应力波
Dyanmic tensile strength tests for steel fiber reinforced concrete WANG Lin，HU Xiuzhang，HUANG Yanlong，LI Yongchi
（ Department of Modern Mechanics，University of Science and Technology of China，Hefei 230027 ，China）
混凝土劈裂抗拉强度试验记录
混凝土劈裂抗拉强度试验记录以下是混凝土劈裂抗拉强度试验的记录：试验日期：2024年5月10日试验地点：实验室试验目的：1.测试混凝土的劈裂抗拉强度。
2.检验混凝土的质量和性能是否符合设计要求。
3.评估混凝土的耐久性和使用寿命。
试验设备：1.劈裂试验机2.抗拉试验夹具3.钢绳4.称重设备5.砂浆试验腔体6.水泥砂浆试验步骤：1. 将试验样品准备成20cm×20cm×20cm的混凝土立方体，并标记好编号。
2.用清水洗净试样的两个平面，并使其充分吸水后，用湿毛巾包裹住试样两个端面，并保持湿润状态48小时。
3.将试样放入劈裂试验机的托盘上，调整试验夹具使其与试样正中对齐，并用螺栓固定好。
4.在试样两个对角的位置，用铁锤敲击混凝土试样两个端面，观察是否有裂缝出现。
5.通过劈裂试验机施加外力，逐渐增大试样受力直至发生劈裂。
记录劈裂时加载的最大力值。
6.将试样劈裂后的劈裂面照片。
7.使用称重设备测量劈裂面两端的距离，并记录下来。
试验结果：试验样品：编号重量（kg）劈裂面距离（mm）最大加载力（kN）125.680165225.878170326.076175425.981170526.179180平均值：平均值26.0878.8172试验评价：根据试验结果，平均混凝土劈裂抗拉强度为172kN。
符合设计要求，符合工程质量验收标准。
劈裂面的距离在规定范围内，表明混凝土的结构均匀性良好。
劈裂面的照片可以用于后续分析和评估混凝土的破坏形态和原因。
玄武岩—钢纤维混杂混凝土劈裂抗拉强度试验及机理研究
第43卷第32期• 96 • 2 0 1 7 年 1 1 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No.32Nov.2017文章编号：1009-6825 (2017) 32-0096-03玄武岩一钢纤维混杂混凝土劈裂抗拉强度试验及机理研究文可1周珣(1.武昌实验中学，湖北武汉430060 ; 2.武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430070)摘要:采用浸胶玄武岩纤维和钢纤维混杂，通过试件的抗压和劈裂抗拉试验，得出纤维对混凝土力学性能的影响规律，并提出浸 胶玄武岩纤维混凝土增强机理的假设。
试验结果表明:低掺量的钢纤维和浸胶玄武岩纤维对混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度均 有一定的增强作用，且两种纤维混杂之后拥有更好的增强增韧效果，但浸胶玄武岩纤维对混凝土的破坏形态方面没有明显的改善 作用，该研究成果有一定的工程应用参考价值。
关键词:混杂纤维，钢纤维，浸肢玄武岩纤维，劈裂抗拉强度，机理分析中图分类号:TU502 文献标识码:A〇引言混凝土是传统建筑和基础材料中应用最为广泛的一类人工 石材，从社会发展以及技术进步的角度来看，它仍将是21世纪最 主要的建筑材料。
但是,不可回避的是，混凝土也是一种典型的 脆性材料，其自重大、抗拉强度低的特性也限制了混凝土的应用 范围。
针对这一问题，国内外的学者采取了广泛的探索研究。
目前改善混凝土抗拉强度低的有效方式之一是掺人高弹性模量的 纤维。
如钢纤维是已经被证明能够大幅度改善混凝土基体的韧 性，提高混凝土的各方面强度[1]。
但钢纤维价格较高，施工困难，且钢纤维的种类、形态、尺寸等对纤维混凝土各方面物理性能有 很大影响。
而低弹性模量的纤维虽对基体有一定的增韧作用，但 往往会降低基体的强度。
因此，在考虑工程经济的条件下，采用 单一纤维很难达到既增强又增韧的效果[2]。
混杂纤维混凝土是纤维混凝土的一个新的发展方向，国内外 混杂纤维混凝土的研究大多停留在纤维种类、最优掺量的层面，而对于其基本原理的研究很少[2_11]。
钢纤维再生混凝土劈拉强度试验研究
证 了钢 纤维 再生混 凝 土抗拉 强度 的计 算公式 ．
弃混凝土 采取的处理措 施是简单 的遗弃 和填埋 ， 需 占
用大量空 地且污染环境 ” ． 再 生混凝 土是 指使用 经过
１ 试 验 设 计 与 试 验 方 法
试 验 主要 研Байду номын сангаас究 钢 纤维 体 积分 数 和 钢纤 维 类 型 、
裹着一层水 泥砂浆 ， 这些 都影响再生混 凝土 的强度 ． 目前 ， 国 内外 对再 生 混 凝 土 的劈 拉 强度 已做 了
大量 的研 究 ． 由 于再 生 骨 料 比天 然 骨料 有更 多 的先 天缺 陷 ， 混 凝 土 的受 拉 破 坏 源 自材 料 内部 的 先 天缺 陷处 发生裂 纹 扩 展 ， 受 拉破 坏对 裂 纹 扩 展 的 敏
试件 尺寸 、 再 生 骨 料 预 处 理 方 式 对 钢 纤 维 再 生 混 凝 土
破碎加工 的废弃混凝 土为骨料而 配制 的混凝 土． 该处
理技术不 仅可 以从根 本上 解 决废 弃混 凝 土 的处 理 问 题， 还可节 约天然骨料资 源 ， 具 有显 著 的社 会 、 经 济和 环境效益 ． 但 是再 生混 凝 土骨 料 的棱 角过 多 ， 针状 物所 占材料 面积过大 ， 而且 在废 弃混凝 土 的破碎 过程 中会产生大量 的 内部横 向裂纹 ， 再生 骨料表 面往 往包
第３ ４卷 第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
华
北
水
利
水 电
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院
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报
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ．２０ｌ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｎｏ ｒ ｔ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ
钢纤维混凝土抗裂性能评价方法
钢纤维混凝土抗裂性能评价方法
钢纤维混凝土是一种通过在混凝土中添加钢纤维提高其抗裂性能的材料。
钢纤维的添加不仅可以增强混凝土的承载能力，还可以提高其抗裂和抗冲击性能，降低裂缝的产生和扩展。
钢纤维混凝土的抗裂性能评价方法主要有以下几种。
1. 抗裂性能试验方法
抗裂性能试验方法是评价钢纤维混凝土抗裂性能常用的方法之一。
其中比较常见的试验方法有拉伸试验、三点弯曲试验和四点弯曲试验。
拉伸试验可以评价混凝土的抗拉强度和抗裂能力；三点弯曲试验和四点弯曲试验可以评价混凝土的抗弯强度和抗裂性能。
通过这些试验可以了解钢纤维混凝土在受力下的抗拉和抗弯能力，进而评价其抗裂性能。
2. 力学性能分析方法
力学性能分析方法是评价钢纤维混凝土抗裂性能的一种重要方法。
通过对钢纤维混凝土的应力-应变曲线进行分析，可以了解其在荷载作用下的变形和破坏过程，进而评价其抗裂性能。
常用的分析方法有应力-应变曲线拟合、变形能量计算和破坏模式分析等。
这些方法可以从力学角度评价钢纤维混凝土的抗裂性能，对于提高其工程应用性能具有重要意义。
钢纤维混凝土的抗裂性能评价方法包括抗裂性能试验方法、力学性能分析方法和施工工艺评价方法等。
通过这些方法可以客观地评价钢纤维混凝土的抗裂性能，为其在工程实际中的应用提供科学依据。
钢纤维混凝土动态抗拉强度的实验研究
ｍ ｉｒ ｃ ｎ ｉ ｇ ｔ ｃ ｉ ｕ ｃ ｏ ｓ ａ ｎ ｎ ｅ ｈｎ ｑ ｅ
诸 如 岩石 、 混凝 土 、 瓷 等 材 料 ， 们 的抗 拉 强 度 陶 它
测试 实 验技术 对混 凝 土材 料 的动 态 抗 拉 强度 进 行 了研
远 小 于其抗 压 强 度 ， 有 明 显 的拉 压 不 等 性 。如 混凝 具 土材料 ， 抗拉 强度 仅为抗 拉 强度 的 ０ ０ ０ １ ＿ ， 其 ．７— ．１１ 这 ｊ
ｒ ｉｆ ｒ ｅ ｏ ｒ ｔ ａ ｓ ｗｉｈ ｆ ｒｖ ｌ ｍｅ ｒ ｔｏ ｏ ｅｎ ｏ ｃ ｄ ｃ ｎｃｅ ｅ ｂ ｒ ｔ ｉ ｏｕ ａｉ ｆ０，０． ％ ａ ｄ １ ５ ｂｅ ７５ ｎ ． ０％ ，ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ｒ ｏ ｕ ｔ ｄ ｂ ｓｎ ｅ ｐ ｃｉｅ ｙ ｗｅ ｅ ｃ ｎｄ ｃ ｅ ｙ ｕ ｉ ｇ￣７ ５ｍｍ 中 图分 类 号 ：０ ４ ． ７ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
钢纤维混凝土抗拉强度实验设计
纤维混凝土抗拉强度实验设计1.实验概况本实验的主要研究内容为使用A、B两种钢纤维的钢纤维混凝土的抗拉强度及其单轴单调抗拉时的本构关系。
研究钢纤维种类，钢纤维掺量，水灰比，掺合料种类及掺量对钢纤维混凝土抗拉强度及本构关系的影响。
本实验所有水泥均选用42.5级普通硅酸盐水泥[1]，并依照减水剂厂家提供的资料使用减水剂。
所有试块使用同一批次的连续级配的砂和碎石。
钢纤维混凝土一般用于高层建筑梁柱节点等重要区域，所用的混凝土强度等级一般较高。
加之钢纤维的加入使得混凝土的和易性急剧变差，必然需要加入较多的掺和料。
因此本实验设计了粉煤灰和硅粉对纤维混凝土性能影响的相关实验。
2.考虑因素2.1.纤维种类本实验选用A、B两种钢纤维。
2.2.水灰比本实验采用0.5、0.45、0.4、0.35、0.3共五种水灰比[2-3]。
2.3.钢纤维体积掺量本实验采用钢纤维从0到2%，以5%递增。
共计五种纤维体积掺量[2-3]。
2.4.掺合料类型本实验采用粉煤灰和硅粉两种掺合料。
分别采用等量取代水泥和150%超量取代两种配制方式。
粉煤灰取10%和20%两种取代量。
硅粉取5%和10%两种取代量。
[4]3.试验方法采用IBM SPSS 19.0.0 进行正交试验设计[5]。
具体实验设计参数见表1.表1 实验因素和水平纤维类型水灰比纤维掺量粉煤灰掺量硅粉掺量1 A 0.50 0.00% 0 02 B 0.45 0.50% 10%等量5%等量3 0.40 1.00% 10%超量5%超量4 0.35 1.50% 20%等量10%等量5 0.30 2.00% 20%超量10%超量SPSS 输出的正交试验表的截图及图表见图1 及表2.图1 正交试验设计结果表2 正交试验设计实验组 纤维类型 水灰比 钢纤维体积掺量 硅粉掺量 粉煤灰掺量 1 2 2 5 1 2 2 1 5 2 1 5 3 1 4 5 2 1 4 1 2 4 3 1 5 1 5 5 5 3 6 1 3 5 4 4 7 2 1 4 5 4 8 1 2 3 5 5 9 1 1 2 4 2 10 1 1 1 1 1 11 2 1 5 3 5 12 2 2 1 4 3 13 2 5 3 4 1 14 1 4 4 4 5 15 1 1 3 2 3 16 1 3 4 1 3 17 2 4 3 1 4 18 1 3 3 3 2 19 1 5 1 3 4 20 1 2 2 2 4 21 2 4 2 3 3 22 2 3 2 5 1 232312524 1 4 1 5 225 2 5 4 2 24.测试方法本实验的研究目的主要在于获取钢纤维混凝土的全抗拉曲线并获得其与立方体抗压强度之间的关系。
钢纤维混凝土动态劈裂实验研究
第 ３ 卷 第 ４期 １
２０ １０年 ４ 月
混凝土劈裂抗拉强度试验报告
试件序 试件编号 号
试验 日期
龄期 （d）
K
检测评定依据：
试验结论：
试验
复核
批准
单位(章)
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混凝土劈裂抗拉强度试验报告
委托单位 工程名称 施工部位 代表数量 （1） 技术条件 设计强度等级 理论配合比 工地拌和方法 制件时坍落度(mm) 制件日期 工地捣实方法 制件时扩展度（mm） 试件尺寸（mm） （2） 混凝土使用材料情况 材料名称 水泥 掺和料1 掺和料2 细骨料 粗骨料 外加剂1 外加剂2 水 （3） 立方体试件劈裂抗拉试验结果 试件 序号 试验 日期 龄期 （d） 试件劈裂 面面积 A （㎜2） 试件破坏荷 载 F（N） 劈裂抗拉强度 f fs（MPa） 单块值 材料产地 品种规格 报告编号 设计劈裂抗拉强度（MPa） 施工配合比 报告编号 委托编号 记录编号 报告日期
表号：铁建试报16 批准文号：铁建设函 [2009]27号
理论配合比报告编号
制件捣实方法 制件维勃稠度（s） 养护方法
施工拌和用料量（kg/m3）
试件编号
平均值
换算系 劈裂抗拉强度确定 值 数 F fs （MPa） K
（4） 圆柱体试件劈裂抗拉试验结果 试件 直径 d (mm) 试件 高度 l(mm) 试件劈 试件破坏 裂面面 荷载 积A(mm2) F (N) 劈裂抗拉强度 f ct （MPa） 单值 均值 换算 系数 劈裂抗拉强度确 定值 F ct （MPa）
推荐：钢纤维混凝土的抗拉强度
钢纤维混凝土的抗拉强度
【学员问题】钢纤维混凝土的抗拉强度？
【解答】钢纤维混凝土抗拉强度，可通过试验所得的劈裂抗拉强度乘以强度折减系数0.80确定，劈裂抗拉强度试验方法按GBJ81规定进行
钢纤维混凝土抗拉强度标准值fftk=ftk（1+tflf/df）
fftk，ftk钢纤维混凝土抗拉强度标准值，设计值；
t钢纤维对钢纤维混凝土抗拉强度影响系数，宜通过试验确定；
f钢纤维体积率（即钢纤维掺量体积率）
lf钢纤维长度
df钢纤维直径或等效直径
lf/df钢纤维长径比
钢纤维混凝土弯拉强度（抗折强度）
钢纤维混凝土用于公路路面、机场道面、或其它采用弯拉强度为设计指标的结构时，与钢纤维混凝土相应的集体混凝土的弯拉强度设计值的分级和使用范围，可按国家现行有关水泥混凝土路面、机场道面等行业设计规范的规定采用。
钢纤维混凝土弯拉强度设计值fftm=ftm（1+tmflf/df）
fftm，ftm钢纤维混凝土抗拉强度标准值，设计值；
tm钢纤维对钢纤维混凝土抗拉强度影响系数，宜通过试验确定；
f钢纤维体积率（即钢纤维掺量体积率）；
lf钢纤维长度；
df钢纤维直径或等效直径；
lf/df钢纤维长径比。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。
希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。
钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验设计
北方工业大学课程名称：高等钢筋混凝土结构专业班级：土木研-14学生姓名：学号任课教师：张燕坤成绩：评语：钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验设计1、试验名称钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验设计2、试验的目的意义①了解并掌握混凝土的抗裂度指标；②学会劈裂抗拉试验的测量方法，分析钢纤维混凝土与普通混凝土之间的抗拉性能差异及影响钢纤维混凝土抗拉强度的因素,并讨论各因素影响的大小。
3、试验基本原理根据混凝土劈裂抗拉强度可以确定混凝土的抗裂强度。
图1 劈裂试验示意图4、试验仪器设备[1、4]①压力试验机或万能试验机。
精度示值的相对误差应是在2%以内。
②试模。
采用边长150mm方块作为标准试件，其最大集料粒径应小于40mm。
③标准养护室。
温度20℃、相对湿度大于90%。
④振动台。
频率50 Hz，空载振幅0.5mm。
⑤捣棒、小铁铲、金属直尺、镘刀等。
⑥垫块、垫条及支架。
垫块采用半径75 mm的钢制弧形垫块，长度与试件相同；垫条为三层胶合板制成，宽度为20 mm、厚度为3～4 mm，长度不小于试件长度，垫条不得重复使用；支架为钢支架。
5、钢纤维混凝土的试验方案对比常规混凝土的抗拉强度试验，并根据实际经验易知[2、3],钢纤维混凝土抗拉强度的主要影响因素有钢纤维体积率、混凝土强度、钢纤维比表面积。
试验原材料：1．钢纤维的选择为了选择增强效果较好的钢纤维配制混凝土，应结合钢纤维体积率、混凝土强度、钢纤维比表面积加以选择，A、B两种钢纤维由于比表面积不同可分A1、A2、A3，B1、B2、B3，（粗短，正常，细长）钢纤维和混凝土接触表面积不同，则钢纤维与混凝土的粘结力不同，则钢纤维混凝土的承载力和韧性和抗裂性不同两种钢纤维的体积率可取0.5% 1% 1.5%2.混凝土的选择按混凝土强度等级选择 C30 C40 C50举例其中C30配合比混凝土强度等级：C30;坍落度：35－50mm;水泥强度42.5级；砂子种类；中砂；石子最大粒径40mm；砂率；34％配制强度：38.2（MPa）材料用量(kg/m3)：水泥：337kg 砂：642Kg 石子：1246Kg 水：175Kg配合比：1:1.91:3.70:0.52体积比：水泥散装337kg(0.232m3)：砂0.403m3：碎石0.86m3：0.175m3本试验由于要考虑A、B两种钢纤维混凝土的抗拉性能，且影响因素比较多，为了能够尽可能地减少试验数目且能为分析试验结果提供丰富而全面的信息，故而选择采用正交试验法进行试验设计。
混凝土劈裂抗拉强度试验
混凝土劈裂抗拉强度试验（一）目的和适用范围本试验规定了测定混凝土立方体试件的劈裂抗拉强度方法，本试验适用于各类混凝土的立方体试件。
（二）试件制备1．采用边长150mm方块作为标准试件，其最大集料粒径应为40mm。
2．本试件应同龄期者为一组，每组为3个同条件制作和养护的混凝土试块。
（三）仪器设备劈裂钢垫条和三合板垫层(或纤维板垫层)，如图3-2所示。
图3-2 劈裂试验用钢垫条（单位：mm）1-上压板；2-下压板；3-垫层；4-垫条钢垫条顶面为直径l50mm弧形，长度不短于试件边长。
木质三合板或硬质纤维板垫层的宽度为15～20mm，厚为3～4mm，垫层不得重复使用。
（四）试验步骤1．试件从养护地点取出后，擦拭干净，测量尺寸，检查外观，在试件中部划出劈裂面位置线。
劈裂面与试件成型时的顶面垂直，尺寸测量精确至lmm 。
2．试件放在球座上，几何对中，放妥垫层垫条，其方向与试件成型时顶面垂直。
3．当混凝土强度等级低于C30时，以0.02～0.05MPa/s 的速度连续而均匀地加荷；当混凝土强度等级不低于C30时，以0.05～0.08MPa/s 的速度连续而均匀地加荷，当上压板与试件接近时，调整球座使接触均衡，当试件接近破坏时，应停止调整油门，直至试件破坏，记下破坏荷载，准确至0.01kN ；（五）试验结果计算1．混凝土劈裂抗拉强度R t ，按下式(3-4)计算：AP R t π2= (3-4) 式中 R t —混凝土劈裂抗拉强度(MPa)；P —极根荷载(N)；P —试件劈裂面面积（mm 2）2．劈裂抗拉强度测定值的计算及异常数据的取舍原则，同混凝土抗压强度测定值的取舍原则相同。
3．采用本试验法测得的劈裂抗拉强度值，如需换算为轴心抗拉强度，应乘以换算系数0.9。
采用100mm ×100mm ×100mm 非标准试件时，取得的劈裂抗拉强度值应乘以换算系数0.85。
(六)试验记录水泥混凝土劈裂抗拉强度试验记录见试验报告册。
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北方工业大学
课程名称：高等钢筋混凝土结构专业班级：土木研-14
学生姓名：学号
任课教师：张燕坤
成绩：
评语：
钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验设计
1、试验名称
钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验设计
2、试验的目的意义
①了解并掌握混凝土的抗裂度指标；
②学会劈裂抗拉试验的测量方法，分析钢纤维混凝土与普通混凝土之间的抗拉性能差异及影响钢纤维混凝土抗拉强度的因素,并讨论各因素影响的大小。
3、试验基本原理
根据混凝土劈裂抗拉强度可以确定混凝土的抗裂强度。
图1 劈裂试验示意图
4、试验仪器设备[1、4]
①压力试验机或万能试验机。
精度示值的相对误差应是在2%以内。
②试模。
采用边长150mm方块作为标准试件，其最大集料粒径应小于40mm。
③标准养护室。
温度20℃、相对湿度大于90%。
④振动台。
频率50 Hz，空载振幅0.5mm。
⑤捣棒、小铁铲、金属直尺、镘刀等。
⑥垫块、垫条及支架。
垫块采用半径75 mm的钢制弧形垫块，长度与试件相同；垫条为三层胶合板制成，宽度为20 mm、厚度为3～4 mm，长度不小于试件长度，垫条不得重复使用；支架为钢支架。
5、钢纤维混凝土的试验方案
对比常规混凝土的抗拉强度试验，并根据实际经验易知[2、3],钢纤维混凝土抗拉强度的主要影响因素有钢纤维体积率、混凝土强度、钢纤维比表面积。
试验原材料：
1．钢纤维的选择
为了选择增强效果较好的钢纤维配制混凝土，应结合钢纤维体积率、混凝土强度、钢纤维比表面积加以选择，A、B两种钢纤维由于比表面积不同可分A1、A2、A3，B1、B2、B3，（粗短，正常，细长）钢纤维和混凝土接触表面积不同，则钢纤维与混凝土的粘结力不同，则钢纤维混凝土的承载力和韧性和抗裂性不同两种钢纤维的体积率可取0.5% 1% 1.5%
2.混凝土的选择
按混凝土强度等级选择 C30 C40 C50
举例其中C30配合比
混凝土强度等级：C30;坍落度：35－50mm;水泥强度42.5级；砂子种类；中砂；
石子最大粒径40mm；砂率；34％配制强度：38.2（MPa）
材料用量(kg/m3)：水泥：337kg 砂：642Kg 石子：1246Kg 水：175Kg
配合比：1:1.91:3.70:0.52
体积比：水泥散装337kg(0.232m3)：砂0.403m3：碎石0.86m3：0.175m3
本试验由于要考虑A、B两种钢纤维混凝土的抗拉性能，且影响因素比较多，为了能够尽可能地减少试验数目且能为分析试验结果提供丰富而全面的信息，故而选择采用正交试验法进行试验设计。
故本试验方案中，为三因素三水平进行。
将上述的影响因素和变化水平总结如表1所示。
由表1易知本试验是三因素三水平正交试验，选用正交表L9（3^4）即可满足试验要求，其水平组合如表2所示。
表2 钢纤维混凝土试验的水平组合
本试验考虑的是san因素三水平问题，如果做全面试验需3^3=27次试验，如表2所示的用L9（34）来做只要9组即可满足试验要求，但是为了使试验更具有说服力，每组试验必须设置参考组（不掺钢纤维时的情形），每组3个试块。
由于是A、B两种钢纤维，故而需要如表二所示的操作共两次，故而需要制备的试件总数为个。
6、试件制备[1、4]
①本试件应同龄期者为一组，每组为3个同条件制作和养护的混凝土试块。
②试模内装的混凝土应是同一次拌和的拌合物。
坍落度小于或等于70mm的混凝土，试件成型宜采用振动振实；坍落度大于70mm的混凝土，试件成型宜采用捣棒人工捣实。
a.振动台成型试件：将拌合物一次装入试模并稍高出模口，用镘刀沿试模内壁略加插捣后，移至振动台上，开动振动台，振动至表面呈现水泥浆为止，刮去多余拌合物并用镘刀沿模口抹平。
b.捣棒人工捣实成型试件：将拌合物分两层装入试模，每层厚度大致相等。
插捣按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。
插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣上层时，捣棒应插入下层深度20～30mm。
插捣时捣棒应保持垂直不得倾斜，并用抹刀沿试模内壁插入数次，以防止试件产生麻面。
c.成型后的试件应覆盖，防止水分蒸发，并在室温20℃环境中静置1～2昼夜（不得超过两昼夜），拆模编号。
d.拆模后的试件立即放在标准养护室内养护。
试件在养护室内置于架上，试件间距离应保持10～20mm ，并避免用水直接冲刷。
7、测定步骤
① 试件从养护地点取出后应及时进行试验,将试件表面与上下承压板面擦干净。
② 将试件放在试验机下压板的中心位置，劈裂承压面和劈裂面应与试件成型时的顶面垂直；在上、下压板与试件之间垫以圆弧形垫块及垫条各一条，垫块与垫条应与试件上、下面的中心线对准并与成型时的顶面垂直。
宜把垫条及试件安装在定位架上使用。
③ 开动试验机，当上压板与圆弧型垫块接近时，调整球座，使接触平衡。
加荷应连续均匀，当混凝土强度等级＜C30时，加荷速度取每秒钟0.02～0.05MPa ；当混凝土强度等级≥C30且＜C60时，取每秒钟0.05～0.08MPa ；当混凝土强度等级≥C60时，取每秒钟0.08～0.10MPa ，至试件接近破坏时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。
8、数据记录及数据处理或结果分析
混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算（精确到0.01 Mpa ）：
A
F
A F f ts 637.02==
π 式中 ts f ——混凝土劈裂抗拉强度（MPa ）； F ——试件破坏荷载（N ）； A ——试件劈裂面面积（mm 2）；
强度值的确定应符合下列规定：三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值（精确到0.01 MPa ）；三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的插值作为该组试件的抗压强度值；如最大值与最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。
将最后得到的结果进行汇总后，通过证件试验的分析方法计算求得各影响因素的影响因子的大小，进而判断出那种因子对钢纤维混凝土的抗拉强度的影响最大。
参考文献
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[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）.北京：中国建筑工业出版
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[5]赵军,高丹盈,朱海堂. 钢纤维高强混凝土抗压性能试验研究[J]. 新型建筑材料,2005,01:24～27.
[6]杨勇,任青文. 钢纤维混凝土力学性能试验研究[J]. 河海大学学报(自然科学版),2006,01:92～94.
[7]杨润年,尹久仁,肖华明,刘青峰. 混杂尺寸钢纤维混凝土试验研究[J]. 新型建筑材料,2006,06:27～
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[8]赵顺波,杜晖,钱晓军,李长永. 钢纤维高强混凝土配合比直接设计方法研究[J]. 土木工程学
报,2008,07:1～6.
C30。