玄武巖纖維布約束混凝土方柱的尺寸效應研究

0引言

尺寸效應是脆性材料的固有特性。目前國內外關于混凝土材料尺寸效應的研究對象主要集中于索混凝土、鋼筋混凝土及預應力}混凝土，并取得了一定的研究成果[1]。對于纖維約束混凝土材料的尺寸效應研究，目前仍處于起步階段，研究對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柱體不同，強度的尺寸效應也有異于圓柱體試件。關于約束混凝土材料方形試件的尺寸效應研究，澳大利亞的Masia對碳纖維布約束素混凝土方形截面試件的尺寸效應進行了試驗研究[3]，結果表明試件的軸向峰值應力和軸向峰值應變隨試件尺寸的增加而下降。本文通過試驗研究了玄武巖纖維布約束素混凝土方柱的尺寸效應，并在試驗結果的基礎上改進了纖維約束混凝土材料的尺寸效應強度模型。

1玄武巖纖維布約束混凝土方柱的試驗

1.1原材料

水泥選用P·032.5級水泥；粗骨料為最大粒徑25mm的卵石，含水率0.244％；細骨料為細度模數為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的聚羧酸鹽高效減水劑LCX－9，摻入量為水泥質量的0.5％；玄武巖纖維單向布由浙江得邦高技術纖維有限公司生產，其規(guī)格和性能如表1所示。試驗采用的黏結膠水為湖南固特邦土木技術有限公司生產的JN—C碳纖維加同專用膠。

1.2試件設計與制作

試件為素混凝土方柱，采用標準成型和養(yǎng)護工藝制作而成。試件分為3種不同的尺寸，共分9組，每組有3個試件，總共27個試件。試件如圖1所示，立方體抗壓強度為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電液伺服試驗機上進行加載，150mm×150mm×450mm及200mm×200mm×600mm的試件在500t長柱液壓試驗機上進行加載，加載過程按照GB50152—1992《混凝土結構試驗方法標準》的有關規(guī)定進行。正式加載前，先對試件進行物理對中和幾何對巾，然后正式分級加載。每級加載為極限承載力的10％，待讀數穩(wěn)定后再讀取數據。當加至80％～90％最大荷載后，級差減半，并繼續(xù)緩慢連續(xù)加載，直至試件破壞，

測量試件應變的應變片布置如圖2所示..試驗中，電阻應變片的應變及百分表數值均通過DH3819靜態(tài)測試儀采集。

2試驗結果及尺寸效應分析

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