纤维增强混凝土韧性及声发射特征分析
胡浩聪
刘娟红
王金安
北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083
摘要：针对地下开采所引发的建筑物开裂、破坏等问题,研制了具有较强抗变形能力的混凝土材料.对添加端钩形钢纤维、波浪形钢纤维、微丝镀铜钢纤维、仿钢纤维和丝状聚丙烯纤维5种不同纤维的纤维混凝土(FRC)进行抗压、劈裂、轴心抗压和四点弯曲试验,研究了 FRC的抗压韧性评价指标和抗弯韧性评价指标变化规律.并通过声发射试验,对波浪纤维混凝土四点弯曲时裂缝的萌生和扩展进行监测,将声发射相关参数与混凝土的弯曲韧性联系起来,分析了 FRC在整个弯曲破坏阶段的力学行为,基于现有弯曲韧性评价方法,提出了一种包含5个指标的新型弯曲韧性评价方法.该方法可以定量分析纤维混凝土的峰前、峰后弯曲性能.研究结果表明:微丝镀铜钢纤维对混凝土的抗压韧性改善最大,能有效抑制混凝土开裂剥落,端钩形钢纤维、波浪形钢纤维对C40和C50混凝土抗弯韧性改善最大,改变了裂纹生长方式.纤维的掺入减小了开裂宽度和早期微裂缝的产生,延长裂缝扩展的时间,拉伸裂纹向剪切裂缝的转变是FRC韧性提升和裂缝以不规则形式攀升的主要原因.声发射特征参数能够准确监测FRC裂缝萌生阶段、稳定增长阶段、失稳开裂阶段、残余破坏阶段与特定挠度下的特征点.由此改进的弯曲韧性评价方法,可以更直观反映FRC的弯曲性能.
关键词：钢纤维聚丙烯纤维抗压韧性弯曲韧性韧性评价方法声发射
分类号：TD22(矿山设计与建设)TU528(建筑材料)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFC1503104)
论文发表日期：2023-03-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 1209-1219 )
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