張紀剛,楊 冉
(青島理工大學土木工程學院,青島 266033)
混凝土材料作為工程應用中的主要材料之一,因其材料性能的不足,如抗拉強度低、脆性大、易開裂、延展性差,以及對沖擊、開裂、疲勞的抵抗能力差[1-2]等缺點,在一定程度上制約著各類工程的建設。某些傳統混凝土結構,如道路路面、橋梁、大壩等,除了需要承受靜荷載之外,還需承受一定的沖擊荷載。以軍事防護為主的工程領域更是需要著重考慮混凝土材料的抗沖擊、抗爆炸等極端荷載的性能。
隨著復合材料的迅猛發展,纖維增強混凝土(Fiber Reinforced Concrete,FRC,簡稱纖維混凝土)應運而生,且因其具有顯著改善混凝土的脆性[3]、提高混凝土的抗裂性能[4]、阻止裂紋擴展[5]、抗沖擊能力[6]更加優異等優勢,獲得了極大的關注,為現代防護工程的建設提供了新型復合材料。
硅酸鹽水泥基體中摻入石子、砂等材料構成混凝土,在混凝土的基礎上均勻摻入一定量的各種纖維,就組成了纖維混凝土材料。纖維混凝土主要依據纖維類型來進行劃分。
在纖維混凝土內,對纖維進行編織和分層等加工,再將此纖維織物與硅酸鹽混凝土材料相結合,可以形成新型纖維混凝土材料——纖維織物增強混凝土。不同種類的纖維加入混凝土,會對混凝土的力學性能產生不同作用,為了綜合各類纖維材料的優缺點,優化纖維混凝土的力學性能,學者們還提出并研究了各種纖維混合加強的混凝土材料——混雜纖維混凝土。
迄今為止,不同種類的纖維混凝土和混雜纖維混凝土的力學性能研究已經取得不少成果。……