【正文】 裂縫發(fā)展以及提高構件開裂后的韌性。盡管各種纖維增強復合材料品類繁多，各具特點，但目前應用最廣、技術上最成熟、基本性能理解最深、商業(yè)化程度最高的還是鋼纖維混凝土。這些規(guī)范和標準為統(tǒng)一我國鋼纖維混凝土試驗方法，推動規(guī)范鋼纖維混凝土的研究和工程應用奠定了堅實的基礎。隨著高強度、高韌性、高耐久性的纖維混凝土在高速公路、橋梁、隧道、地鐵等工程中的廣泛應用，其取代傳統(tǒng)鋼筋混凝土或預應力混凝土的趨勢愈加明顯。20世紀40年代，英美法德等國先后取得了一系列相關專利。 （5）纖維與水泥基材之間界面層的微觀結構及二者之間的界面粘結特性： 纖維與水泥基材之間存在界面層主要是由于在纖維混凝土成型硬化的過程中，纖維與水泥砂漿之間不可避免地產生水膜層。 纖維在混凝土基體中的取向基本上分為四種:①一維定向，全部纖維沿一個方向排列；②二維定向，全部纖維在平面內按規(guī)定的兩個方向排列；③二維亂向，全部纖維在平面內任意排列；④三維亂向，全部纖維在空間內任意排列。 （2）纖維的幾何特征：主要包括纖維的集束狀況（單絲、束狀、膜裂等），纖維的長度，纖維的長徑比（長度與直徑之比），纖維的截面形狀（圓形、矩形等），纖維的表面特性（光滑、粗糙）等。目前研究較多的是鋼纖維混凝土和聚丙烯纖維混凝土。自密實混凝土工作性主要體現(xiàn)在以下三個方面：流動性能、抗離析能力和鋼筋間隙的通過能力。 纖維混凝土（Fiber Reinforced Concrete） 纖維混凝土是纖維增強混凝土的簡稱，隨著美國學者Romuldi從理論上闡述了鋼纖維的增強作用和增強機理，極大地促進了纖維混凝土的研究和實際應用，人們逐漸意識到采用纖維增強混凝土可以大大提高混凝土的抗拉強度、變形能力。日本學者更重視新拌混凝土的流動性和自密實性，他們認為高性能混凝土是一種高填充能力的混凝土，新拌階段無需振搗便能完成澆筑，水化、硬化早期階段水化熱低、干縮小，具有足夠的強度和耐久性[2]。 高性能混凝土（High Performance Concrete） 高性能混凝土是當今混凝土結構發(fā)展的主要方向，目前對高性能混凝土的定義，各國專家意見不一。當混凝土強度超過100MPa后，材質將變得非常脆，在軸壓作用下幾乎不存在應變軟化性能，呈突然性爆裂破壞，嚴重限制了高強混凝土的應用。如果在構件使用前，通過預加外力，使受拉區(qū)預先產生壓應力，以抵消或減少外荷產生的拉應力，這樣就可以利用混凝土構件的抗壓強度來彌補混凝土抗拉強度不足的缺陷，以達到防止受拉區(qū)混凝土過早開裂的問題，從而提高截面抗彎剛度和減小裂縫寬度，甚至可以做到在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫，預應力混凝土便應運而生。自混凝土問世至今，已經經歷了多次飛躍性的發(fā)展[1]： 鋼筋混凝土（Steel Reinforced Concrete）相較混凝土而言，鋼筋的抗拉強度非常高，一般在200MPa以上。防止鋼筋銹蝕最重要的措施是增加混凝土的密實性和保護層的厚度。 鋼筋銹蝕的電化學過程當混凝土未被碳化時，其中的堿性物質在鋼筋表面形成了一層致密的氧化膜，阻止了鋼筋銹蝕的電化學過程。 （4）堿集料反應：混凝土集料中的堿性氧化物與集料中的二氧化硅成分產生化學反應時，反應產生的堿硅酸鹽凝膠，吸水后產生膨脹，體積可增大34倍，導致混凝土開裂、剝落、強度降低，甚至導致破壞的現(xiàn)象稱為堿集料反應（AAR)。防止混凝土凍融破壞的主要措施是降低水灰比，減少混凝土中的多余水分，在冬季施工時，應加強防護，防止早期受凍，并摻入防凍劑等。而溫度的升高會加速水泥水化，降低混凝土拌合物的流動性。 （5）外加劑與摻合料 外加劑能夠使混凝土拌合物在不增加水泥用量的情況下獲得良好的工作性，增大流動性、改善粘聚性、降低泌水性，進而提高混凝土的耐久性。但由于水泥用量在混凝土體積中所占體積相對較小，因此對拌合物工作性的影響并不顯著。水泥砂漿在混凝土拌合物中起到潤滑的作用。 坍落流動度測定 工作性是混凝土拌合物最重要的性能，其影響因素很多，主要有單位用水量、砂率、集灰比、集料、水泥品種和細度以及外加劑、時間和溫度等。 坍落度試驗針對流動性較大的混凝土，常采用坍落流動度試驗，這一方法主要測量混凝土在自重作用（無插搗）下自由流動擴展的最大范圍以及擴展半徑達到500mm時所用時間，不僅可以檢驗新拌混凝土的流動性，還可觀察混凝土拌合物是否出現(xiàn)泌水及離析現(xiàn)象。粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中其各組分之間保持一定的粘聚力，不致產生分層離析現(xiàn)象。 軸心抗壓強度采用或的棱柱體作為標準試件，比較接近實際構件中的混凝土受壓情況，試件制作、養(yǎng)護和加載方法同立方體試件。關鍵詞：纖維；纖維混凝土板；彎曲韌性 I 纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究Investigation on the Flexural Performance of Fiber Reinforced Concrete PlatesAbstract Concrete has many outstanding adva1ntages, such as high pressive strength, easy available raw materials, low energy consumption, relatively cheap and easy to shape, relatively simple for construction, high durability and so on. However, the tensile strength of concrete is really very low, and as the strength increased, the brittleness of concrete increased significantly. So when loaded, the concrete often shows brittle fracture with no obvious signs. That influenced the practical engineering application of concrete greatly. The fibers blended into concrete can significantly improve the tensile strength of concrete. Through resisting the emergence and development of the internal microcracks in concrete, fibers can improve the crack resistance and the toughness of concrete.The toughness is an important indicator for the workability of fiber reinforced concrete, and it is one of advantages of fiber reinforced concrete over plain concrete. Toughness can be defined as the capacity of energy absorption of material or structure from loading to failure. The toughness of fiber reinforced concrete includes pression toughness, flexural toughness and shear toughness, etc. Currently flexural toughness is widely used as a measure of toughness of fiber reinforced concrete. Because flexural failure is happened under three kinds of loadings including bending, tension and pression, it is much better to measure the integrated effect of toughness.Nowadays the traditional method to evaluate the toughness is based on the bending beams（150 mm150 mm550mm）. However, the formwork of the beam may show some influence on the fiber orientation and does not correspond to the fiber orientation in the practice such as industrial floor very well. In order to reduce the influence of the formwork on the fiber orientation and to simulate the loading behavior of industrial panel, according to RILEM: Test and design methods for steel fiber reinforced concrete─Bending test, a series simply supported panel（600 mm600 mm100mm） test with different fiber types and fiber contents has been carried out. Key Words：Fiber；Fiber Reinforced Panel；Flexural Toughness 86 目 錄摘 要 IAbstract II1 混凝土 1 混凝土的主要性質 1 強度 1 工作性 1 耐久性 4 混凝土的發(fā)展 7 鋼筋混凝土（Steel Reinforced Concrete） 7 預應力混凝土（Prestressed Concrete） 7 高強混凝土（High Strength Concrete） 7 高性能混凝土（High Performance Concrete） 8 纖維混凝土（Fiber Reinforced Concrete） 8 自密實混凝土（Selfpacting concrete） 92 纖維混凝土 10 纖維對混凝土基體增強增韌作用的影響因素 10 纖維混凝土國內外發(fā)展歷史 11 鋼纖維混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete） 12 鋼纖維混凝土的優(yōu)點[24] 12 鋼纖維混凝土的發(fā)展方向 13 合成纖維混凝土 14 聚丙烯短纖維（Micro PPfiber） 14 聚丙烯長纖維（Macro PPfiber） 15 合成纖維與鋼纖維對混凝土基體阻裂效應的區(qū)別 15 混雜纖維混凝土（Hybrid Fiber Reinforced Concrete） 15 常見的纖維混雜模式 16 混雜纖維混凝土的力學性能 17 纖維混凝土的實際工程應用 17 道路和橋梁工程 17 隧道和鐵路工程 18 建筑結構及預制構件 18 大壩、水庫等水利工程 19 港口、海岸及近海工程 19 修補加固工程 19 軍事工程 19 纖維混凝土的增強理論 20 復合材料理論 20 纖維間距理論 22 纖維混凝土的開裂機理 233 纖維混凝土的基本力學性能 25 纖維混凝土的抗壓性能 25 纖維混凝土的抗拉性能 26 纖維混凝土的抗彎性能 26 纖維混凝土彎曲韌性評價標準 27 美國材料試驗學會標準（ASTM C1018) 27 中國工程建設標準協(xié)會標準(CECS 13: 89) 29 日本土木學會標準（Japan JSCE G552） 31 德國纖維混凝土DBV標準 32 國際材料和結構協(xié)會RILEM標準 34 纖維混凝土的抗剪性能 414 本文主要研究內容 425 試驗 43 試驗概況 43 試驗材料 43 試驗方案 44 新拌混凝土的工作度 48 新拌混凝土的含氣量 49 立方體28天抗壓強度 50 試驗結果與分析 51 荷載位移曲線 51 荷載CMOD曲線 57 位移CMOD曲線 62 能量位移曲線 67 能量CMOD曲線 72 抗彎強度 77 韌性分析 78結 論 82參 考 文 獻 83致 謝 851 混凝土混凝土（Concrete）是由無機膠凝材料（如石灰、石膏、水泥等）和水，或有機膠凝材料（如瀝青、樹脂等）的膠狀物，與集料按照一定比例配合攪拌，并在一定溫度濕度條件下養(yǎng)護硬化而成的一種復合材料（Composite material）。韌性可定義為材料或結構從開始出現(xiàn)裂縫到失效為止吸收能量的能力。韌性是衡量纖維混凝土開裂后承載性能的重要指標, 也是纖維混凝土較之素混凝土的優(yōu)點體現(xiàn)之一。本試驗參照梁式構件的RILEM彎曲韌性試驗方法，通過不同纖維類型、不同纖維摻量的纖維混凝土板（600 mm600 mm100mm）的彎曲韌性試驗，總結出了纖維對混凝土基體增強增韌作用的部分規(guī)律。立方體抗壓強度具體規(guī)定方法如下：用邊長為150mm的立方體標準試件，在標準條件下（溫度為