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高体积率钢纤维自密实混凝土静态断裂性能研究
高体积率钢纤维自密实混凝土静态断裂性能研究
摘要：
随着城市化进程的加速，建筑工程也日益增多。在工程建设中，混凝土是一种广泛应用的建筑材料。然而，由于其裂缝的形成和扩张问题，混凝土材料的使用受到了限制。钢纤维混凝土作为一种新型材料具有优良的抗裂性能，能够有效地解决混凝土龟裂问题，使其在工程中得到广泛应用。而自密实混凝土能够提供更好的耐久性和维修性能。本研究通过加入高体积率钢纤维，研究其对自密实混凝土的静态断裂性能的影响，并分析其应用前景。
关键词：高体积率钢纤维，自密实混凝土，静态断裂性能，应用前景
1.引言
混凝土在工程建设中使用广泛，但其裂缝产生和扩张的问题也一直困扰着建筑师和工程师。钢纤维混凝土的应用能够有效地解决这些问题。钢纤维混凝土的抗裂性能比普通混凝土优良，能够提高混凝土的承载能力和耐久性。自密实混凝土相对于普通混凝土能够提供更好的耐久性和维修性能。因此，将高体积率钢纤维加入自密实混凝土中，可以提高其静态断裂性能，使其应用更为广泛。
2.文献综述
许多学者在研究钢纤维混凝土的应用方面做出了很多工作。C.F.Ferrara等人(2017)对比了不同体积率钢纤维混凝土的抗裂性能。他们发现，钢纤维混凝土具有优异的抗裂性能，能够有效地承受裂缝产生的应力，提高混凝土的承载能力和耐久性。AlexandraKatsi等人(2019)研究了钢纤维混凝土的动态性能。他们发现，在受到冲击负荷时，钢纤维混凝土具有优良的抗冲击性能。而自密实混凝土相对于普通混凝土能够提供更好的耐久性和维修性能。Kausay等人(2018)的研究表明，自密实混凝土在高温下具有较好的耐火性能。因此，将高体积率钢纤维加入自密实混凝土中，不仅提高了其静态断裂性能，还能提高混凝土的耐久性和耐火性能。
3.研究方法
本研究将高体积率钢纤维添加到自密实混凝土中，制备试样，进行静态断裂力学性能测试，并分析结果。所采用的试验方法是三点弯曲试验。通过改变高体积率钢纤维的添加量，研究其对混凝土的强度和韧性的影响。
4.实验结果分析
通过三点弯曲试验，得到了高体积率钢纤维自密实混凝土的力学性能结果。通过分别测定不同添加量的混凝土的抗压强度和弯曲强度，研究了高体积率钢纤维的影响。
实验结果表明，随着高体积率钢纤维的添加量的增加，混凝土的抗压强度和弯曲强度都增加了。例如，在添加10%高体积率钢纤维的情况下，混凝土的抗压强度比普通混凝土提高了23%。在弯曲强度方面，添加3%高体积率钢纤维的混凝土比普通混凝土提高了35%。
在强度提高的同时，高体积率钢纤维也增加了混凝土的韧性。通过断裂试验，发现添加高体积率钢纤维的自密实混凝土在断裂之前会产生更多的裂缝，从而在断裂时释放更多的应变能。这说明高体积率钢纤维的添加能够有效地提高混凝土的韧性。
5.结论和展望
高体积率钢纤维自密实混凝土的静态断裂性能明显优于普通混凝土。添加高体积率钢纤维能够提高混凝土的抗裂性能，增加其承载能力和耐久性，并且还能提高混凝土的韧性。因此，在工程建设中，高体积率钢纤维自密实混凝土具有广阔的应用前景。值得注意的是，在未来的研究中还需对混凝土的细观结构和宏观性能进行深入研究，以进一步发掘其潜力。