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钢纤维和聚合物对混凝土断裂特征的影响及机理分析
| 题名： | 钢纤维和聚合物对混凝土断裂特征的影响及机理分析 |
| 作者： | 郭广磊;孙世强;李颖;郑艺伟;梅迎军 |
| 关键词： | 道路工程;断裂韧性;三点弯曲断裂试验;水泥混凝土;钢纤维;聚合物乳液;临界应力强度因子;裂纹尖端张开位移 |
| 摘要： | 为了改善混凝土微观结构特征与断裂韧性采取在混凝土中复掺钢纤维和聚合物乳液，通过三点弯曲断裂试验得到了普通混凝土、钢纤维混凝土、聚合物乳液改性混凝土及钢纤维聚合物混凝土荷载-变形曲线及相应裂纹张开宽度，计算得到了断裂能、临界应力强度因子和裂纹尖端张开位移等断裂特征参数。通过氮吸附试验和压汞试验，得到了混凝土总孔隙体积、总比表面积、中值孔径及平均孔径等微观孔结构特征参数，分析了钢纤维和聚合物乳液对混凝土增强增韧的机理。结果表明：掺入钢纤维后，混凝土压折比从8下降到5.29～6.21，临界荷载及变形分别增加了48.9%～112.3%和10.7%～136.1%，断裂能、临界应力强度因子和裂纹尖端张开位移分别增加了595.4%～1936.4%，96.8%～177.7%，158. 3%～233.3%，总孔隙体积、总比表面积和中值孔径分别降低了2.2%～45.9%，8.0%～75.2%，6.7%～43.7%；与钢纤维混凝土相比，复掺聚合物乳液后，混凝土压折比降低到4.85，且聚合物乳液掺量越大，压折比越小，三点弯曲断裂临界荷载及对应的变形增加幅度不明显，断裂能、临界应力强度因子和裂纹尖端张开位移分别增加了24.4%～61.0%，7.9%～54.0%，27.8%～144.4%，混凝土总孔隙体积和总比表面积分别减小了28.1%～43.7%和42.5%～67.7%，复掺聚合物乳液能有效提高钢纤维混凝土断裂性能；混凝土三点弯曲荷载-变形曲线更饱满，下降段更加平缓，且复掺效果优于单掺。 |
| 期刊名称： | 公路交通科技 |
| 出版年： | 2023 |
| 期： | 04 |
| 页码： | 53-60 |
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