基于三点弯曲试验的聚丙烯纤维桥接应力研究

梁宁慧^1,2，曹郭俊^1,2，刘新荣^1,2，缪庆旭^1,2

1. 重庆大学土木工程学院2. 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆大学)

摘 要：为研究聚丙烯（Polypropylene,PP）纤维在混凝土开裂过程中桥接应力的变化规律,选用两种尺寸的聚丙烯细纤维和一种尺寸的聚丙烯粗纤维制备纤维增强混凝土试件,在试件上进行单边缺口梁三点弯曲试验,获得各组试件的荷载-裂缝切口位移曲线和荷载-位移曲线。基于试验结果,采用合成纤维细观拉拔模型,拟合PP纤维桥接应力曲线,并与实测纤维桥接应力曲线作对比,确定对应的PP纤维模型参数。研究结果表明:聚丙烯细纤维的桥接应力峰值为0. 20～0. 22 MPa,聚丙烯粗纤维的桥接应力峰值为0. 56 MPa,纤维桥接应力随裂缝宽度增加呈现先增大后减小的趋势;通过细观拉拔模型中的参数P₀、k₀、k₁,计算PP纤维在混凝土基体中的桥接应力;粗纤维具有较强的桥接应力,在混凝土开裂后表现尤为突出,能有效抑制宏观裂缝的扩展。

关键词：聚丙烯纤维;三点弯曲试验;细观模型;桥接应力;