玄武巖纖維布約束混凝土方柱的尺寸效應(yīng)研究

0引言

尺寸效應(yīng)是脆性材料的固有特性。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于混凝土材料尺寸效應(yīng)的研究對(duì)象主要集中于索混凝土、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力}混凝土，并取得了一定的研究成果[1]。對(duì)于纖維約束混凝土材料的尺寸效應(yīng)研究，目前仍處于起步階段，研究對(duì)象大部分是碳纖維布約束的圓柱體試件[2]。方形試件由于存在直角，受力和破壞形式與網(wǎng)柱體不同，強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)也有異于圓柱體試件。關(guān)于約束混凝土材料方形試件的尺寸效應(yīng)研究，澳大利亞的Masia對(duì)碳纖維布約束素混凝土方形截面試件的尺寸效應(yīng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究[3]，結(jié)果表明試件的軸向峰值應(yīng)力和軸向峰值應(yīng)變隨試件尺寸的增加而下降。本文通過(guò)試驗(yàn)研究了玄武巖纖維布約束素混凝土方柱的尺寸效應(yīng)，并在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上改進(jìn)了纖維約束混凝土材料的尺寸效應(yīng)強(qiáng)度模型。

1玄武巖纖維布約束混凝土方柱的試驗(yàn)

1.1原材料

水泥選用P·032.5級(jí)水泥；粗骨料為最大粒徑25mm的卵石，含水率0.244％；細(xì)骨料為細(xì)度模數(shù)為2.22的河砂。外加劑選用江西省創(chuàng)新外加劑有限公司生產(chǎn)的聚羧酸鹽高效減水劑LCX－9，摻入量為水泥質(zhì)量的0.5％；玄武巖纖維單向布由浙江得邦高技術(shù)纖維有限公司生產(chǎn)，其規(guī)格和性能如表1所示。試驗(yàn)采用的黏結(jié)膠水為湖南固特邦土木技術(shù)有限公司生產(chǎn)的JN—C碳纖維加同專(zhuān)用膠。

1.2試件設(shè)計(jì)與制作

試件為素混凝土方柱，采用標(biāo)準(zhǔn)成型和養(yǎng)護(hù)工藝制作而成。試件分為3種不同的尺寸，共分9組，每組有3個(gè)試件，總共27個(gè)試件。試件如圖1所示，立方體抗壓強(qiáng)度為50.44MPa。約束的方柱采用全包的粘貼方式。試件的尺寸及約束形式如表2所示。

1.3加載方式

100mm×100mm×300mm的試件采用100t電液伺服試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行加載，150mm×150mm×450mm及200mm×200mm×600mm的試件在500t長(zhǎng)柱液壓試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行加載，加載過(guò)程按照GB50152—1992《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。正式加載前，先對(duì)試件進(jìn)行物理對(duì)中和幾何對(duì)巾，然后正式分級(jí)加載。每級(jí)加載為極限承載力的10％，待讀數(shù)穩(wěn)定后再讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)加至80％～90％最大荷載后，級(jí)差減半，并繼續(xù)緩慢連續(xù)加載，直至試件破壞，

測(cè)量試件應(yīng)變的應(yīng)變片布置如圖2所示..試驗(yàn)中，電阻應(yīng)變片的應(yīng)變及百分表數(shù)值均通過(guò)DH3819靜態(tài)測(cè)試儀采集。

2試驗(yàn)結(jié)果及尺寸效應(yīng)分析

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