前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的AR玻璃纖維混凝土的抗折強度,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
0引言 由于我國高速公路發展迅速,公路等級進一步提高,需要大量的優良路面鋪裝材料來滿足日益提高的公路載荷。玻璃纖維混凝土比重大,纖維不會浮在結構表面,纖維無外露,其性能不但對混凝土早期有抗裂作用,而且對固化混凝土有增強增韌作用,可改善混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊、耐磨、彎曲疲勞等,對機場道面、橋面和公路路面的拉毛處理很有用[1-2]。因此,玻璃纖維增強混凝土具有廣闊的應用前景。目前國內外針對合成纖維、鋼纖維混凝土彎曲韌性的研究較多,然而關于耐堿玻璃纖維混凝土的研究報道不多。本文根據CECS13:89試驗方法,在MTS810材料試驗機上,通過三分點加載彎曲對不同纖維率的耐堿玻璃纖維混凝土的抗折強度進行試驗測定[3-4],并比較不同耐堿玻璃纖維摻量對其強度的影響,且結合工程經濟效益,從而確定合理耐堿玻璃纖維摻量;根據JJF1059-1999對合理耐堿玻璃纖維摻量試件的抗折強度的不確定度進行分析和評定,以便為設計、施工等相關部門提供參考依據。 1試驗 1.1試件尺寸及成型 根據CECS13:89的要求,試件中耐堿玻璃纖維長度為36mm,故采用截面為100mm×100mm的梁式試件。試驗用100mm×100mm×400mm小梁試件,每種試件的耐堿玻璃纖維體積率分別為0%,0.6%,0.8%,1.0%,共4組,每組6個尺寸符合規定的試件。試件養護齡期工程上一般是28d,根據有關研究,90d后強度基本不變化[5],為減少試驗數據的離散,采用了90d齡期,試驗前3h從養護室取出晾干。 1.2耐堿玻璃纖維材性 試驗用耐堿玻璃纖維成分是襄樊匯爾杰玻璃纖維有限責任公司生產的玻璃纖維短切絲,材料性能為:單絲直徑15μm,密度=2.7~2.78g/cm3,抗拉強度2.0~2.1GPa,極限延伸率4.0%,彈性模量63~70GPa。 1.3混凝土配合比 水泥為P•O42.5普通硅酸鹽水泥,由云南陸良遠東水泥廠提供,混凝土強度等級為C45,配合比分別為:水泥409kg/m3,砂880kg/m3,石1076kg/m3,水180kg/m3,外加劑3.3kg/m3,砂率0.45,水灰比(W/C)0.44[6]。 1.4試驗方法 按照CECS13:89規范要求,用三分點加載梁進行試驗,如圖1所示,梁跨度為300mm,梁橫截面為100mm×100mm。試驗在MTS810材料試驗機上完成,且按照恒位移控制方式加載。2建立數學模型由于用的是100mm×100mm×400mm小梁試件,考慮了尺寸效應產生的影響,本文中耐堿玻璃纖維混凝土的抗折強度按下式計算,式中:fm為抗折強度(MPa);Pu為破壞載荷(kN);l為梁的跨度(mm);b為梁的跨中寬度(mm);h為梁的跨中高度(mm)。 3實驗結果及分析 經過90d的標準條件下試件的養護,對不同耐堿玻璃纖維體積率的試件進行抗折試驗,每組以6個試件的抗折強度平均值作為該組試件的抗折強度值。其試驗結果如表1所示。由表1可見,當耐堿玻璃纖維體積率從0%~1.0%依次變化時,其抗折強度分別為普通混凝土的118.87%、121.64%和123.24%,變化曲線如圖2所示。由圖2可看出,隨耐堿玻璃纖維體積率的增加,試件的抗折強度呈曲線增加,這與鄧宗才等[7]試驗結果變化趨勢基本一致。當耐堿玻璃纖維體積率為1.0%時,試件的抗折強度達到最大值。由于隨著耐堿玻璃纖維的摻量增多,混凝土在攪拌過程中,耐堿玻璃纖維容易產生結團現象,耐堿玻璃纖維分布的均勻性和結構的連續性降低;同時在用振搗棒插入內部振搗密實時,易將耐堿玻璃纖維折斷及引起耐堿玻璃纖維結團,影響耐堿玻璃纖維的隨機分布[8-9]。因此,當耐堿玻璃纖維體積率超過0.6%時,可能引起抗折強度增加幅度開始變緩的現象。 從試驗現象可以看出,耐堿玻璃纖維改變了混凝土抗折破壞形式,強度較普通混凝土有明顯的提高;由于具有較好增強效果的耐堿玻璃纖維價格較貴,使新拌混凝土的成本較高,結合工程經濟效益,確定耐堿玻璃纖維混凝土合理玻璃纖維摻量為0.6%。4分析不確定度的來源測量過程中的隨機效應及系統效應均會導致測量不確定度,數據處理中的修約也會導致不確定度[10-14]。本試驗測量中可能導致不確定度的來源主要有:(1)試驗機示值誤差所引入的相對標準不確定度分量;(2)試件尺寸b、h測量及梁跨度l測定誤差引入的相對標準不確定度分量;(3)測量結果數值估讀所引入的標準不確定度分量;(4)試驗最后結果的重復性所引入的標準不確定度分量。 5fm標準不確定度合成的評定 5.1fm測量的重復性所引入的相對標準不確定度(A類相對標準不確定度) 根據JJF1059—1999,對耐堿玻璃纖維體積率為0.6%的混凝土抗折強度測定結果的不確定度進行分析和評定,其試驗結果如表2所示。 5.2.2試件尺寸b,h測量及梁跨度l測定誤差引入的相對標準不確定度 6抗折強度擴展不確定度評定及不確定度報告 根據JJF1059—1999中擴展不確定度評定標準,當包含因子k=2時,此組試件抗折強度測量結果的擴展不確定度U=2×0.0852=0.1704MPa,則不確定度報告表示為:fm=5.4940MPa,U=0.1704MPa,k=2。 7結論 (1)玻璃纖維改變了混凝土抗折破壞形式,強度較普通混凝土有明顯的提高;耐堿玻璃纖維混凝土合理玻璃纖維摻量為0.6%。 (2)通過對試件抗折強度測定的不確定度評定,結果表明數學模型中自由度及測量的重復性是引入測量不確定度的主要因素。 (3)本試驗主要參考CECS13:89進行,由于標準對加載裝置的兩加載點位置未作出明確要求,因此試件中間不一定為純彎曲狀態,會有剪力作用。因此,建議進行同類試驗時,試件尺寸應盡量大,從而可增大跨距以減小剪力對測量結果的影響。#p#分頁標題#e#