纖維摻量對PVA纖維混凝土力學參數的影響及壓縮韌性指標的計算方法

沈才華，錢 晉，陳曉峰，謝 飛，陳 偉，郭佳旺

(1.河海大學土木與交通學院，南京 210098；2.河海大學，巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室，南京 210098；3.浙江省交通規劃設計研究院有限公司，杭州 310012)

0 引 言

聚乙烯醇(PVA)纖維是一種高分子合成材料，彈性模量高、抗拉強度大，其表面的親水特性決定了纖維與混凝土之間的高粘結力，有利于混凝土韌性的改善。PVA纖維混凝土優異的韌性、抗裂及抗滲性，被廣泛應用于建筑、大壩、港口、路面、橋梁等工程中[1]。但由于混凝土原材料和配比的多樣性，纖維對混凝土改性的影響因素眾多[2-4]，機理非常復雜，目前很難進行純理論的優化配比計算，因此大部分工程應用研究還是通過試驗分析獲得不同性能需求下纖維的最佳摻量[5-7]。因此通過試驗研究，結合力學、材料學、統計學等相關理論，建立抗壓[8-11]、動態沖擊[12]、拉伸荷載[13-14]下的本構方程，更好地揭示纖維混凝土的漸變破壞機理，仍是重要的研究方向。由于纖維混凝土的增韌效果最明顯，研究也最多，關于纖維混凝土的靜態韌性研究，主要集中在彎曲韌性與壓縮韌性兩個方面。彎曲韌性常用的評價標準有：美國ASTM C1018[15]、美國ASTM C1609[16]、美國ASTM C1399[17]、日本JSCE-SF4[18]、歐洲RILEM TC 162-TDF[19]、Newkumar法[20]、中國CECS 13:2009[21]以及一些基于彎曲應力-應變曲線的方法。壓縮韌性方面，主要是壓縮韌性的定義還不統一，目前算法主要有如下幾種：纖維混凝土與素混凝土應力-應變曲線下面積的比值[22]，峰值荷載前與開裂荷載前曲線下面積的比值[23]，極限應變(0.01)前曲線下面積與峰值應力和極限應變的乘積的比值[24]，應力下降到30%峰值應力的峰后面積與峰值應力前曲線下面積的比值[25]。……