钢纤维类型对混凝土动态力学性能影响试验研究

吕磊，卫振海

（国防大学 联合勤务学院联合后勤保障系，北京 100089）

0 引言

钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，SFRC）是在普通混凝土中掺入适量的钢纤维而制成的一种高性能混凝土材料。由于钢纤维对混凝土内部微裂纹演化发展的有效制约，钢纤维混凝土材料较素混凝土而言具有更好的抗冲击强度和韧性，脆性特征得到明显改善，抵抗变形能力增强，近年来已在国内外得到迅猛发展和广泛应用，成为防护工程中最常用的工程材料之一[1-3]。研究不同纤维类型钢纤维混凝土在动态荷载作用下的力学特性，可为防护工程结构设计提供必要的试验支持，具有一定的学术研究和工程应用价值。本文以强度等级C50的钢纤维混凝土为研究对象，设计以水胶比、砂率、钢纤维掺量、钢纤维类型为因素，分4个水平的正交试验方案和以钢纤维类型作为单一变量的单因素试验方案，对试样进行了SHPB冲击压缩试验，重点研究了钢纤维类型对SFRC动态荷载作用下动态力学性能的影响。

1 试验

1.1 试验材料

（1）水泥：采用徐州中盛水泥有限公司生产的P·C42.5水泥，主要性能指标如表1所示。

表1 水泥的主要性能指标

（2）粗集料：徐州当地5～20 mm碎石，表观密度为2715 kg/m3，空隙率35%，粗集料级配见表2。

表2 粗骨料的级配

（3）细集料：中砂，细度模数2.6，颗粒级配属Ⅱ区，如表3所示。

表3 砂的颗粒级配

（4）减水剂：北京科宁聚羧酸减水剂，掺量为水泥质量的1.8%～2.0%。

（5）钢纤维：上海盾坚钢纤维厂生产的平直形、压棱形、波纹形和弓形4种类型钢纤维，性能指标如表4所示。……