层布式聚乙烯醇纤维混凝土梁抗弯性能研究.doc

层布式聚乙烯醇纤维混凝土梁抗弯性能研究混凝土是当今社会生活运用最为广泛的建筑材料,但是混凝土存在自重大、抗拉强度低、容易产生裂缝等缺点。已有的研究和工程实践证明掺入纤维是改善混凝土性能的一种有效手段。国内外工程应用研究表明,PVA纤维混凝土具有优良的性能,存在广阔的应用前景,然而我国关于PVA纤维混凝土结构的研究较少,在实际工程应用中缺乏技术支持。本文对11根层布式PVA纤维钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究,研究的主要成果如下:(1)通过不同PVA纤维体积率层布式钢筋混凝土梁抗弯性能试验可以得出:随着PVA纤维体积率的增加,混凝土梁的早期抗裂性能得到明显的提升,开裂荷载提高,挠度减小,极限承载力几乎没有变化。试验梁其他条件相同,纤维体积掺加率分别为0.05%、0.09%、0.15%、0.2%时,其开裂荷载相比普通混凝土梁分别提高了18%、23.7%、30%、34.3%。如在外加荷载为20kN时,几种不同纤维体积率梁的挠度值相比普通混凝土梁的挠度值分别减小6.7%、9.2%、17.6%、20.2%。而极限荷载层布式纤维混凝土梁和普通混凝土梁基本相同。(2)通过不同PVA纤维层厚度的钢筋混凝土梁抗弯性能试验可以得出:随着PVA纤维层厚度的增加,混凝土梁的抗裂性能得到明显的提升,开裂荷载得到提高,挠度值减小,极限荷载几乎不发生变化。试验梁在其他条件相同,纤维层厚度为1/5h、1/3h、1/2h时,其开裂荷载相比普通混凝土梁分别提高了20.3%、23.8%、28.7%。在外加荷载为20kN时,层布式纤维混凝土梁的挠度值相比普通混凝土梁的挠度值分别减小2.5%、9.2%、12.6%。而极限荷载层布式纤维混凝土梁和普通混凝土梁基本相同。(3)本文以普通钢筋混凝土梁开裂荷载计算公式为基础,拟合出同时考虑纤维层厚度、纤维体积率的开裂荷载计算公式,拟合值与实际值的误差在-2.4%~2.1%范围内,拟合公式能近似计算层布式PVA纤维混凝土梁的开裂荷载。以普通钢筋混凝土梁最大裂缝宽度公式为基础,拟合出同时考虑纤维层厚度、纤维体积率的最大裂缝宽度计算公式。拟合公式和实际值比较,误差在-5.8%~1.7%范围内,说明拟合公式能够近似计算层布式PVA纤维混凝土梁的最大裂缝宽度。