钢纤维混凝土动态抗拉强度的实验研究

王 林，胡秀章，黄焱龙，李永池

(中国科学技术大学 近代力学系，合肥 230027)

诸如岩石、混凝土、陶瓷等材料，它们的抗拉强度远小于其抗压强度，具有明显的拉压不等性。如混凝土材料，其抗拉强度仅为抗拉强度的 0.07 ～0.11［1]，这也就导致了混凝土材料在承受远小于其抗压强度时经常出现拉伸破坏而无法充分发挥材料强度。另外，混凝土层裂(spalling)是混凝土建筑物或地下工事等遭遇爆炸等冲击荷载时的一种常见破坏现象。早年Komlos［2]、Takeda 与 Tachikawa［3]采用直接拉伸测试技术对混凝土材料的抗拉强度进行了实验研究。采用圆盘劈裂实验技术，Cowell［4]、Wakabayashi［5]等的实验结果表明混凝土材料的抗拉强度随应变率增加而提高。John［6]采用动态劈裂方法得出混凝土动态抗拉强度为准 静 态 时 的 4.8 倍。 Mellinger 与 Birkimer［7]、Birkimer［8]、McVay［9]、Ross［10]和 Antoun［11]等采用层裂测试实验技术对混凝土材料的动态抗拉强度进行了研究。作为一种广泛使用的高强度建筑材料，研究钢纤维混凝土材料的抗拉性能，尤其是其在动态荷载作用下的抗拉强度，对提高材料使用效率、充分发挥材料强度具有十分重要的工程意义。

1 钢纤维混凝土长杆层裂实验

1.1 试件配合比与基本力学性能

3种不同钢纤维体积率混凝土配合比见表1，配料中，水泥为洛阳中和“香山“牌PO425普通硅酸水泥;粗骨料为洗净连续粒级碎石，最大骨料粒径为10mm;细骨料为洗净伊河河沙，细度模数2.3，为中沙，颗粒级配属于级配Ⅱ区;所用拌和水为饮用自来水;减水剂为安徽精汇化工的SM高效减水剂;钢纤维为赣州大业金属纤维有限公司0213型微钢纤，纤维直径d=0.2 mm，长度l=15 mm(长径比l/d=75)。……