复合纤维混凝土动力学性能试验研究

张洪明 李艳丽 李 洁

1 空军工程第一总队（100076） 2 徐州空军勤务学院机场工程与保障系（221000）

复合纤维混凝土动力学性能试验研究

张洪明1李艳丽2李 洁2

1 空军工程第一总队（100076） 2 徐州空军勤务学院机场工程与保障系（221000）

通过试验研究了聚丙烯-钢复合纤维对混凝土动态抗压性能的影响。采用分离式Φ74 mmSHPB装置进行混凝土材料的冲击压缩试验。

复合纤维混凝土；冲击荷载；SHPB

1 复合纤维混凝土的发展

纤维混凝土，是以水泥浆、砂浆或混凝土为基材，金属纤维、无机纤维或有机纤维为增强材料组成的一种复合材料。目前，应用比较普遍的是混凝土中掺加钢纤维，或在混凝土表层铺钢丝网等方法。这些方法有效地起到增强、增韧、阻裂和抗收缩等作用，在公路及桥梁路面、机场跑道、工业与民用建筑、隧洞喷锚加固、水工建筑物等工程中得到推广使用。依据复合材料理论，通过不同纤维之间的混杂,使复合材料出现协同效应（正混杂效应），产生性能可靠、经济和社会效益均较理想的复合材料。低弹模纤维可以提高混凝土的韧性、抗冲击性、抗热爆性等与韧性有关的物理性能。高弹模纤维不仅能提高上述性能,还能使混凝土的抗拉强度和刚性有较大的提高。低弹模（聚丙烯）纤维的阻裂效应主要体现在消除或减轻了早期混凝土中原生裂隙的发生和发展，简单的理解可认为是通过聚丙烯纤维提高早期混凝土的抗拉强度实现的。低弹模纤维对于混凝土后期以及开裂后的强度并无加强效果，所以单纯加入低弹模纤维并不能提高工程防护能力。这就需要通过加入复合纤维来解决。

2 复合纤维混凝土试验

2.1 试验材料

水泥采用425#普通硅酸盐水泥，骨料采用粒径≤10 mm的石灰碎石（清水冲洗，风干），聚丙烯纤维、钢纤维、自来水。

2.2 试件制备

试验用试件采用自制非标准模具制备。试件为Φ73×43 mm的圆柱体，经加工打磨后，厚度控制在41 mm左右,两端面平行，端面不平整度≤0.02 mm。

试件制备均采用机械振实。由于混凝土中没有加入任何减水剂或塑化剂，混凝土流动性较低,所以，振实时间较通常要长一些。混凝土的配合比及纤维掺量，D组：聚丙烯纤维0.2%，钢纤维2%。E组：聚丙烯纤维0.4%，钢纤维2%。F组：聚丙烯纤维0.1%，钢纤维2%。配合比：1：1.29：2.49：0.46。