本试验研究了四种不同长径比的聚烯烃纤维对超高性能混凝土(UHPC)力学性能的影响。

一、 纤维性能

二、实验方法

试验采用四点弯曲的测试,试块尺寸为40mmx40mm x 160mm,每种三组测试,加载速度1 mm/min。养护时间60天。测试单位:时科新型纤维材料制备工程(技术)中心,报告编号:240304-130351.TW。

三、测试结果

TX12展现出很好的韧性,曲挠强化现象显著,尤其是裂后强度要高于其他组纤维。然而,其初裂点较低,从曲线上看,在4000N左右的力时,曲线会有一个小的波动,反应的就是微裂纹产生的力值。用TX12制作的UHPC幕墙挂板,可能会产生肉眼不可见或很细微的裂纹,但整体韧性会非常好。适用于远观且对力学性能要求高的挂板。也适用于桥梁用UHPC桥面板中,可以等体积部分替换钢纤维。

TMA12韧性方面不如TX12,但是从曲线看,TMA12的初裂点就在初裂峰值的位置。说明TMA12对UHPC强度的影响非常小,初次产生裂纹需要的载荷较高。这款纤维适用于近看的外墙挂板,因为其初裂强度高。但如果出于波动、抗冲击等外界环境不太稳定的场所,其抗破坏能力是不如TX12纤维的。使用该纤维的UHPC,抗压强度可以做到120MPa,抗折强度24MPa,抗拉强度8MPa。TMA12是UHPC装饰板材行业中,最为常用的一款。

BFL12纤维,拉伸强度2000MPa,弹性模量105GPa,在有机纤维中属于超高强度的聚烯烃纤维。可以看出,其韧性极高,但是初裂点不高。这种纤维通常会在高延性混凝土ECC中使用,直拉测试中可以做到4%左右的拉伸变形。对于高韧性的UHPC是非常适合的,但是要考虑其初裂点并不高,可能会出现多点开裂、曲挠强化、应变强化等现象。

CFL12,由于其过于大的长径比,性能没有特别突出的地方,所以只做本次试验的对比数据。

抗折强度计算

根据标准《JTGE30-2005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》中《T0558-2005水泥混凝土抗弯拉强度试验方法》