含水率及加载速率对纤维增韧喷射混凝土弯曲韧性的影响

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发布时间：2021-12-22

资料介绍

试验中观察到含水率及加载速率对钢纤维、粗合成纤维增韧喷射混凝土弯曲韧性测试中的脆断概率影
响显著，为此，研究了这 2个试验条件对弯曲韧性测试的影响．试件在(20+2)oC、(60_+5)％相对湿度条件下分
别干燥 0，16，24及 72 h，获得不同程度的干湿状态；然后按照 ASTM C1609及 CECS 13的三分点加载，以
0．05 mIn／min加载速率测试弯曲韧性．对于干燥时间分别为 24和 72 h的试件，以 0．05，0．10及 0．20 ram／rain加
载速率分别测试其弯曲韧性．结果表明，随着含水率降低，第一峰值弯曲强度明显降低；未经干燥的水饱和试件
弯韧试验中均发生脆断，但经干燥非饱和试件的特定挠度下残余弯曲强度、弯曲韧性。。。随含水率降低而呈
现降低趋势．纤维增韧喷射昆凝土第一峰值强度、残余弯曲强度、弯曲韧性随加载速率提高而增大；配合比相同
时，相对含水率较高，上述抗弯性能随加载速率提高而增大的趋势更为明显；其原因可以解释为受孔隙中自由
水 Stefan效应引发黏聚力作用．
关键词：纤维增韧喷射混凝土；弯曲韧性；含水率；加载速率；粗合成纤维
中图分类号：TU528．572 文献标志码：A 文章编号：1009—64ox(2o13)o5-oo46-o8
喷射混凝土被广泛应用于隧道、洞室及地下工程的支护．近年来，工程界经常使用钢纤维、粗合成纤维增
韧的方法，提高喷射混凝土的抗拉、抗剪、抗弯、抗疲劳及抗冲击性能，这种情况在具有高地应力、高岩爆风险
的支护施工中尤为常见．与素混凝土相比，纤维增韧混凝土具有更高的弯曲韧性…．纤维增韧混凝土弯曲韧
性测试方法的国内外标准包括 CECS 13：2009、JSCE—SF4及 ASTM C1609[2-4]．按照上述标准，从材料和配合
比角度针对纤维增韧喷射混凝土(FRSC)弯曲韧性影响因素的试验研究不断展开．然而，含水率与加载
速率这 2个试验条件对 FRSC弯曲韧性影响的相关研究却极为少见．
对于进行弯曲韧性测试的试件的含水率，CECS 13：2009、JSCE—SF4及 ASTM C1609均要求将试件从标
准养护条件下取出后，立即进行弯曲韧性测试，以防止水分散失．参照这一规定，笔者进行了若干组 FRSC弯
曲韧性测试．结果表明，试件在测试过程中发生脆断的概率较高．一些相关研究则指出，在进行弯曲韧性测试
之前，混凝土试件须在干燥环境条件下放置 3—4 h_8 ]．由此可见，含水率可能在很大程度上影响 FRSC的弯
曲韧性测试结果，需要对此开展研究．
对于弯曲韧性测试过程中的加载速率，ASTM C1609、JSCE．SF4及 CECS 13：2009的规定分别为 0．05～
0．10 mm／min，0．10～0．20 mm／min和 0．10 mm／min．由于加载速率会影响混凝土的强度测值，因而加载速率
也可能对弯曲韧性测值产生影响．笔者进行的初步试验结果也表明，在较高的加载速率下，粗合成 FRSC试
件在弯韧测试过程中更易发生脆断．
本文参照 CECS 13：2009及 ASTM C1609，分别在 0．05，0．10及 0．20 ram／rain加载速率条件下，测试了
经过不同干燥处理的粗合成纤维、钢纤维增韧喷射混凝土的弯曲韧性．以第一峰值弯曲强度、特定挠度下残