随着时间的推移，我们的行业也在不断的加以完善。专家解析对钢纤维混凝土增强机理进行研究，要获得钢纤维混凝土的受拉全过程曲线，采用轴拉方法最为适宜，但是要在试验方法上作一定改进，并且试验机要有足够的刚度，来保证试验过程的稳定。众所周知，在工程实践过程中，由于施工技术及经济条件的限制，SFRC中纤维体积掺率一般不超过2%，而大部分工程实例中，纤维掺量都在1%左右。为此，本文设计了轴拉SFRC材料试验，纤维掺量取1%，并采用不同种类的纤维增强形式，进行对比分析。
1 试验内容
试验用水为生活用自来水。水泥为525号普通硅酸盐水泥。细砂为河砂，筛除粒径大于5mm的颗粒，粗骨料采用最大粒径为20mm的碎石。钢纤维共采用4种形式，见表1.轴拉试件尺寸为100mm×100mm×300mm，每组浇注试块4个，共4组(包括4种纤维).混凝土配合比为：水∶水泥∶砂∶石=0.42∶1∶1.5∶2.0.试件养护28d后取出，采用切割机把两端面切平，试件长度为24cm左右。试验在清华大学高坝大型结构国家实验室INSTRON 8506伺服疲劳试验机上进行，试验装置如图1.试件端面采用环氧树脂与拉头胶结，并分别采用4个引伸计测量试件的拉伸变形，引伸计均连接在试件的上下拉头上，以确保其破坏面在引伸计测量范围内。4个引伸计中示值最大的通道作为试验机的控制信号[6]。应变初始加载速率为8με/min，在软化段后期，应变到达1000με时，加载速率提高至50με/min.从试验结果来看，提高加载速率前后，相应载荷略有提高，但对整段曲线的发展趋势影响很小。
2 试验结果
4种钢纤维混凝土的典型拉伸应力-应变曲线可以看出：在轴拉条件下，1%掺量的钢纤维远远没有达到使混凝土材料实现应变强化的地步，大部分试验曲线都在达到峰值后，出现荷载骤降段。但是，随着变形的增加，有两条曲线有明显的第二峰值出现，而另外两条则没有，正是根据这种现象，可以将其分为增强和增韧两大类钢纤维混凝土，有第二峰值的为增韧类，无第二峰值的为增强类。
通过比较试验结果，可以得出以下结论：增强类钢纤维混凝土比增韧类钢纤维混凝土的强度平均提高13%；而由基本开裂至裂缝宽度为0.5mm区间(相应的应变约2000με)的断裂能积分则显示：增韧类钢纤维混凝土比增强类钢纤维混凝土的断裂能平均提高20%.由表3还可以看出，大部分SFRC第一峰值对应的极限拉应变值与素混凝土相当，在100με左右，这说明低含率纤维的掺入对提高混凝土的极限拉应变作用不很明显。而增韧类SFRC第二峰值对应的应变则大大提高，可达1000με，由此可知第二峰值的出现大大提高了材料的韧性。DRAMIX型纤维因为长度是其它三种纤维长度的2倍，其断裂韧性更好，在试验曲线中可以看出在应变达到后，其荷载强度仍然保持较高水平，直到10000με应变时荷载仍可保持其峰值水平的50%左右。
3 结论
(1)在分析钢纤维混凝土受拉全过程力学行为时，采用轴拉试验最为适宜；(2)按照纤维作用机理的不同，可以把SFRC划分为增强和增韧两大类；(3)通过增大纤维与基体的摩擦作用，可以提高纤维混凝土初裂时的承载力；而通过弯钩等异型纤维，可以提高纤维混凝土的后继承载力，有利于SFRC韧性的提高；(4)不同于单根纤维的拔出试验，在SFRC的拉伸试验中，混凝土基体产生大量的砂浆及骨料剥落现象，造成一定的载荷释放，减弱了纤维的增强增韧效果。 |
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