纤维地聚物混凝土断裂性能试验

摘要

为研究不同性质的纤维对粉煤灰基地聚物混凝土（GPC）断裂性能的影响，通过切口梁的3点弯曲试验，探讨不同体积率的玄武岩纤维（BF）、聚乙烯基聚丙烯纤维（SPPF）及端勾钢纤维（SF）对GPC断裂性能的影响。结果表明：1) BF增强GPC（BFGPC）、SPPF增强GPC（SPPFGPC）和SF增强GPC（SFGPC）较GPC（对照组）的抗压强度和劈裂抗拉强度均有显著提高，最大抗压强度分别在体积率为0.2%、0.8%和1.0%获得，劈裂抗拉强度对应的最佳体积率分别为0.2%、0.4%和1.0%。2) BFGPC的各断裂性能指标均随BF体积率的增加先增大后减小；体积率为0.2%时，BFGPC的起裂韧度K_ⅠCⁱⁿⁱ、失稳韧度K_ⅠC^un、等效裂缝长度ae和断裂能GF的增益比最大；BFGPC是以BF拉断为主要特征的脆性破坏。3)在低掺量范围内，SPPFGPC的各断裂性能指标随纤维体积率增加而增大；在高掺量范围内，SPPFGPC的各断裂性能指标先增大后减小，并在SPPF的体积率为1.5%时有最大增益比；SPPFGPC以SPPF脱黏和拔出的形式失效。4)随着SF体积率的增加，SFGPC的各断裂力学参数和断裂能逐渐增大，SFGPC具有显著的延性破坏特征；建议采用的体积率为0.5%～1.5%。5)在GPC体系中，SF的增强、增韧效果最好，BF的增强效果胜于SPPF，但SPPF的增韧效果可能优于BF。

关键词

纤维 / 地聚物混凝土 / 力学性能 / 断裂韧度