定向鋼纖維活性粉末混凝土受彎及受剪力學性能試驗研究

林一葦，楊克家，李坤坤

（1.溫州大學 建筑工程學院，浙江 溫州 325035；2.臺州學院 建筑工程學院，浙江 臺州 318000）

0 引言

20世紀90年代，法國Bouygues公司研制出具有優異力學性能和耐久性能的活性粉末混凝土（RPC）[1]，并逐漸被工程界關注，而摻入鋼纖維對處于不良環境中的混凝土結構更具有應用價值[2-4]。近年來，國內外學者通過改變纖維特征參數（如形狀、摻量、長度和方向），進一步提高鋼纖維RPC力學性能和降低成本[5-16]。阮燕等[5]對比了鋼纖維混凝土和普通混凝土力學性能的差異，結果表明，混凝土的韌性、彈性模量及構件變形能力均與鋼纖維摻量正相關。Yoo等[6-10]的研究發現，基體的抗彎承載力和耗能能力隨著纖維長度的增加而增加。但水泥漿體的和易性會由于纖維長徑比過大而變差，造成鋼纖維結團，產生纖維球，從而擴大基體內部縫隙，導致力學性能下降。余睿等[11]研究了超高性能混凝土性能與鋼纖維摻量的關系，結果表明，鋼纖維摻量對超高性能混凝土性能的影響具有雙面性，為了提升整體性能和鋼纖維使用效率，必須合理設計鋼纖維摻量。

試驗及施工過程中發現，鋼纖維的取向和分布對RPC構件的力學性能，特別是抗拉性能和韌性具有顯著影響。當鋼纖維分布不均勻且垂直于加載方向時，對復合材料拉伸性能的提高程度幾乎為零。因此，探究鋼纖維的取向和分布對RPC力學性能的提高具有重要意義。Dupont等[12]和Wuest等[13]以立體測量學原理為基礎，采用建立模型計算的方式算出纖維在特定方向的方向系數小于0.5，有超過半數的纖維在特定方向上對基體沒有發揮增強作用。……