混杂钢-聚丙烯纤维混凝土的试验研究与强度计算.pdf

第3 2 卷 第 1 2 期 2 0 1 5年 1 2月 长 江科学 院 院报 J o u r n a l o f Ya n g t z e Ri v e r S c i e n t i f i c Re s e a r c h I n s ti t u t e Vo 1 3 2 No 1 2 D e c 2 0 1 5 d o i ： 1 0 1 1 9 8 8 c k y y b 2 0 1 4 0 8 5 8 混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土的试验研究与强度计算 陕亮。 一 ， 张亮 ( 1 武汉大学 土木建筑工程学院， 武汉4 3 0 0 7 2 ； 2 武汉理工大学 材料科学与工程学院， 武汉4 3 0 0 7 1 ； 3 ， 长江科学院 材料与结构研究所， 武汉4 3 0 0 1 0 ) 摘要： 为探究混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土力学性能， 基于复合材料强度理论， 在试验研究的基础上， 对混凝土强 度对比试验结果进行数值分析， 并根据试验结果规律， 给出了混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土立方体抗压强度、 劈裂抗 拉强度和轴心抗拉强度的计算式， 以及各强度间的关系。通过数理统计方法分析研究了混杂纤维混凝土中纤维体 积率、 长径比对强度的影响， 确定了计算模式中的待定参数。从强度计算式中不同纤维对应的影响系数可以看出， 对混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土的强度起决定作用的是钢纤维的体积率和长径比； 混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土的强 度计算式与关系式拟合效果良好， 可为同行业研究者们和工程应用提供参考。 关键词 ： 混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土； 强度计算式 ； 强度关系； 体积率 ； 长径比 中图分类 号 ： T U 5 2 8 5 7 2 文献标 志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 1 5 4 8 5 ( 2 0 1 5 ) 1 2 0 l 1 4 0 6 1 研 究背景 根据复合材料力学方法， 将纤维作为混凝土的次 增强筋适量掺人 ， 是提高普通混凝土强度及性能的重 要手段之一。复合化是提高混凝土等水泥基材料性 能的主要途径 ， 而纤维增强是核心 。纤维混凝土依 靠纤维与混凝土界面的粘结与混凝土共同作用， 当混 凝土内的拉应力 自其界面传递给纤维时 ， 纤维因变形 而消耗能量 ， 从而增强了混凝土吸收能量的能力。 纤维在混凝土中主要起着阻裂 、 增强 、 增韧 3个 方面的作用 ， 但是一种纤维有时 只起 到其 中单一方 面或两方面的作用 ， 这与纤维 品种 、 纤维性能、 纤维 与混凝土界面间的粘结状况等因素密切相关。研究 表明： 高弹性模量纤维能提高混凝土的抗拉、 抗弯、 抗剪强度以及抗疲 劳性能和刚性 ； 低弹性模量纤维 能提高混凝土的抗裂、 抗冲击、 抗冻、 抗渗及韧性 和 耐久性等与材料塑性有关的物理性能 2 一 。将高弹 性模量 的钢纤维和低弹性模量的聚丙烯纤维混杂应 用于混凝土中 ， 能充分发挥“ 正混 杂效应 ” ， 通过不 同纤维对混凝土在不 同阶段不 同层次的作用， 可进 一 步改善混凝土的性能 。 纤维混凝土结构技 术规程 ( C E C S 3 8 ： 2 0 0 4 ) 中增加了有关合成纤 维混凝土的内容 ， 但对混杂纤维混凝土还没有规范 性文件。混凝土的强度和强度间的关系是其力学性能 中的基本指标 ， 因此， 研究混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土 的强度计算式及其之间的关系非常有必要。本文在试 验研究的基础上， 根据混凝土强度对比试验结果进行 数值误差分析， 按舍弃准则进行舍弃， 建立了强度计算 式 ， 并按我国混凝土规范所建立的变异系数原则修正 力学关系式， 从而使? 昆 杂钢 一 聚丙烯纤维混凝土( 简称 U S P F R C ) 的力学陛能设计指标能与国家现行混凝土规 范并轨， 可为工程应用提供参考。 2试验材料及试 验方 案 2 1 试验材料 H S P F R C基本力学性能试验所用材料包括钢纤 维 、 聚丙烯纤维和基准混凝土。钢纤维 ( 简称 s F ) 是 纤维混凝土承重结构中常采用的纤维 ， 按材质可分 为碳素钢纤维与不锈钢纤维； 按外形分有平直形 、 波 浪形、 弯钩形、 压痕形、 大头形等； 按生产工艺分有切 断型、 剪切型、 铣削型、 熔抽型等； 按施工用途可分为 浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维 。本研究采用上海贝 卡尔特二钢有限公 司生产 的佳密克丝钢纤维 ， 该纤维呈胶粘排列的集束状 ， 其水溶性 易分散于混 凝土中， 主要物理性能如表 1 所示 。 收稿 日期 ： 2 0 1 41 0 0 9 ； 修回 日期 ： 2 0 1 5一 O 1 一l 9 基金项 目： 长江科学院中央级公益性科研院所基本科研业务费项 目( C K S F 2 0 1 3 0 3 2 C L ) 作者简介： 陕亮( 1 9 7 6 一 ) ， 男， 湖北公安人， 高级工程师， 博士， 主要从事水工结构研究， ( 电话) 0 2 7 8 2 8 2 9 7 5 4 ( 电子信箱) r o b e a s h a n l 1 6 3 c o m。 第 l 2期 陕亮 等 混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土的试验研究与强度计算 1 1 5 表 1 钢纤 维物 理性能 Ta bl e 1 Phys i c al pr op er t i e s of s t e e l fibe r s 纤维 长度直径 长径 纤维 密度 ( g抗拉强 产 品 呈 竺 竺 ! 竺 些 型 ： ： ! 堕 型呈 S F 1 3 0 0 7 5 4 0端钩形 7 8 1 1 0 0 Z P 3 0 8 S F 2 3 0 0 5 5 5 5强拉钢 7 8 1 1 0 0 Z P 3 0 5 S F 3 6 0 0 7 5 8 0 丝 7 8 1 1 0 0 R C一8 0 6 0 聚丙烯纤维 ( 简称 P P F ) 是 由丙稀聚合物或共 聚物制成的烃类纤维， 不吸水， 为惰性材料， 不与酸 碱、 外加剂及混凝土其它成分发生反应。本研究采 用北京中纺纤建科技有限公司生产 的凯泰( C T A) 砂 浆 混凝土抗裂改性聚丙烯单丝纤维 ， 其主要物理性 能如表 2所示 。 表 2 聚 丙烯 纤维物理性能 Ta b l e 2 Ph y s i c a l p ro pe r t i es o f p o l y p r o p y l e n e fi b e r 善 纤 维 类 型 m 储 c度m M P a G 弹P a 编 号 m m ) 度 长 珲 P P F 束状单丝1 9 3 0 0 9 1 5 0 0 3 5 1 5 3 5 2 2基准混凝土配合比设计 纤维混凝土的配制受到许多边界条件 的约束 ， 因而在混凝土配合比设计及纤维掺量上都有取值区 间。目前 ， 我国尚没有混杂纤维混凝土配合 比设计 规程， 本文以纤维体积率和纤维长径比为关键变量 进行对 比试验研究 ， 因此 ， 采用固定基准配合 比的试 验方法 。混凝土配合 比设计参考 纤维混凝土结构 技术规程 与 钢纤维混凝土试验方法 H 中的 有关要求， 经过大量试验性试拌， 确定 C 5 0基准混 凝土配合比如表 3 ， 在此基 础上确定 H S P F R C成 型 配合 比。 表 3基准混凝土配合 比 T a b l e 3 M i x p ro p o r t i o n s o f t h e s t a n d a r d c o n c r e t e 强 度水 泥 标 号 挚 C 5 0 P 0 4 2 5 1 7 5 4 8 6 7 46 1 0 3 8 3 8 9 O 3 6 4 2 ( 1 ) 水泥 ： 由于包裹纤维和粗细骨料表面 的水泥 浆用量较普通混凝土多， 因而单位体积水泥用量较普 通混凝土水泥用 量要 大， 一 般为 3 6 05 5 0 k g m 。 试验选用武汉亚东水泥厂生产 的 P 0 4 2 5普通硅 酸盐水泥 ， 不添加其 它如粉煤灰 、 矿 渣等活性掺合 料。按设计抗压强度设计水灰 比， 试验水灰 比 W C 采用 0 3 6 。 ( 2 ) 骨料 ： 宜选密度为 2 52 7 g c m 优质中 粗砂 。试验采用 的砂率为 4 2 ， 选用 的河砂细度模 数为 2 5 ， 含水率 为 5 5 。碎石 的颗粒表面粗糙 ， 富有棱角 ， 能产生 良好 的机械嵌锁作用 ， 与水泥浆有 较强的粘结力 ， 但石料直径不宜大于钢纤维长度 的 2 3 ， 如果石料粒径过大， 钢纤 维易集 中于大石料周 围不便于分散。试验选用级配为 5 2 0 m m 的灰岩 碎石 ， 针片状颗粒含量不大于 5 。 ( 3 ) 外加剂 ： 掺人 高效减水剂可改善拌合料 的 和易性。试验选用上海马贝产聚羧酸 X 4 0 4高效减 水剂 。 2 3试验方法 拌合物装模 后放人 ( 2 55 ) 环境 下静置 一 昼夜 ， 然后 编号拆模 。拆模 后 的试件 放人 温度 为 ( 2 0 2 ) ， 湿度为 9 5 的标准养护室中养护 2 8 d 。 采用尺寸为 1 5 0 mm1 5 0 mm1 5 0 mm的标准立方 体试块进行抗压强度与劈裂抗拉强度试验， 微机伺 服压力试验机 以恒定速度加荷， 加载速率分别为 2 0 k N s 和 2 5 k N s 。单轴极 限拉伸试验采用变截 面外夹式轴心抗拉试验方法， 试验设备为 自动伺服 万能材料试验机 ， 哑铃形混凝土试件装卡在试验机 的上下两夹头中， 夹头顶部设有球铰 以保证试件物 理对中准确 ， 在量测标距段上应力分布均匀 ， 试件宏 观裂缝 出现 的位 置可 控 ， 加 载 速率 为 0 0 4 k N s 。 每组试块 3个， 3个测值中的最大值和最小值与中 间值的差值均小于中间值的 1 5 ， 取 3 个测值的算 术平均值作为该组试块的强度值 。 2 4试验因素与水平 本文 H S P F R C基本力学性能试验包括抗压强度 试验、 劈裂抗拉强度试验和轴心抗拉强度试验 ， 每项 试验各4 O 组， 每组 3个试件 ， 总计 3 6 0个试件。为 了揭示混杂纤维掺量变化对基体混凝土坍落度 的影 响程度 ， 以及引起 的结构均匀性的变化 ， 采用保持减 水剂掺量不变方式， 选取厂家推荐使用范围的上限， 为胶凝材料量 的0 8 。前期大量的混凝土试拌性 试验表明， 掺人混杂纤维对基体混凝土的坍落度有 着显著的影响， 混杂纤维掺量越大坍落度越小， 造成 混凝土和易性有明显差别 I 9 。在本研究 中， 混凝 土合理的工作性限制了混杂钢纤维、 聚丙烯纤维 的 最大体积率分别为 1 2 和 0 1 5 ， 全面试验的相 关纤维体积率 、 长径比因素与水平列于表 4中。 表 4纤维体 积率与长径比 Ta bl e 4 Vol ume f r a c tio n a nd l e ng t h- di a m e t e r r a tio s o f fi b e rs 1 l 6 长江科学院院报 2 0 1 5丘 3 试 验结果与分析 3 1 强度试验结果 HS P F R C的立方体抗压强度 、 劈裂抗拉 强度 和 轴心抗拉强度 的试验值 ， 列于表 5至表 7， 轴心抗 拉强度与立方体抗压 强度 比值 月 列 于表 8 。从 中可以看 出， H S P F R C基本力学性 能 中， 各强度 变 化的规律基 本相 同 ， 强度 间表 现 出了较 好 的相关 性 ； HS P F R C的拉 压 比 尺 。 反映 出 ， 相对 于不掺 纤 维的基准混凝土 ， 其拉压比普遍有所提高， 基本为 1 0 左右 的增幅 ， 最大可至 1 8 ， 但纤 维体积率 与 长径 比的不 同水平差异对 H S P F R C拉压 比的影 响 并不大。 表 5 HS P F RC抗压强度试验值 Ta b l e 5 Me a s u r e d v a l u e s o f c o mp r e s s i v e s t r e n g t h of HS P FRC 第 1 2期 陕亮 等混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土的试验研究与强度计算 1 1 7 试验结果表明： 单掺钢纤维时， 混凝土上述强 度指标随钢纤维体积率 ( 0 4 ， 0 8 ， 1 2 ) 和长 径 比( 4 0 ， 5 5 ， 8 0 ) 的增加 而呈线性增长 ； 单掺聚丙 烯纤维时， 混凝土各强度指标随聚丙烯纤维体积率 ( 0 0 5 ， 0 1 0 ， 0 1 5 ) 的增加 ， 有先增加再减小 的趋势 ； 对于混杂纤维混凝土， 相同聚丙烯体积率 条件下 ， 混凝土强度随钢纤维体积率的增加有不 同 程度的提高 ， 且长径比为 8 0的钢纤维混凝土强度的 增加略优于其他 2种长径比的钢纤维 ， 但在 达到 0 1 5 且 达到 1 2 时 ， 昆 凝土强度有下降趋势 ； 混杂纤维混凝土在相 同钢纤维体积率条件下 ， 混 凝土的强度随聚丙烯纤维体积率的增加有先增加后 减小的趋势 ， f 为0 1 5 时强度 比0 1 0 时普遍要 小， 说明聚丙烯纤维的体积率不宜超过0 1 0 。 出现强度有下 降趋势的原因是 ： 纤维掺量过大 会大大降低混凝土拌合物的坍 落度 ， 此时即使再增 加减水剂也无法改善， 因而影响成型的密实效果 ， 引 起混凝土内部形成局部的蜂窝 、 空洞和孔隙的聚集 ， 以及影响混杂纤维在基体中的均匀分散 ， 即单位体 积基体中纤维间距小于某一临界值后导致纤维间作 用的相互干扰 ， 不能够很好地相互协调工作 ， 出现纤 维间相互搭接、 交叉 、 缠绕重叠 ， 使纤维与水泥砂浆 的接触面积减少 ， 从而纤维与基体的粘结削弱 ， 表现 在宏观性能上， 就是纤维对混凝土的增强作用弱化 乃至减小。 综上所述 ， 混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土中的纤 维掺量不宜过大， 且在低掺量的情况下存在一个最 佳的纤维掺量 ， 本研究 中体积率为 0 8 、 长径 比为 8 0的钢纤维， 与体积率为0 1 0 的聚丙烯纤维进行 混掺 ， 可获得较好 的力学性能。 3 2强 度关 系 由于 HS P F R C各强度问有较好 的相关性 ， 因此 ， 可合理建立各强度间的关系式 。混凝土劈裂抗拉强 度试验 ， 采用标准 的立 方体试件 ， 试验方 法简单易 行 ， 因而成为抗拉强度试验中最为普遍 的测定方法。 根据试验实测值统计分析 ， 本文采用幂函数 表达式 反映 H S P F R C劈裂抗拉强度 与立方体抗压强度 之间的关系为 f f , = O 2 5 4 f f c 。 整体绝对误差 ” I A E= 3 9 3 ， 试验值对计算 值 比值的变异系数 ：0 0 4 9 。 由于劈裂抗拉强度是间接测定混凝土的抗拉强 度 ， 而轴心抗拉强度 即对试件直接施加轴 向荷载测 得的抗拉强度值才是混凝土的真正抗拉强度值 。因 此 ， 根据试验实测值统计分析 ， H S P F R C轴心抗拉强 度 与立方体抗压强度 之间的关系可表示为 =0 1 9 。 整体绝对误差 I A E=4 0 2 ， 试验值对计算值 比值的变异系数 = 0 0 5 1 。 3 3 强度计算式 纤维混凝土结构技术规程 给出了采用影 响系数法来表征钢纤维混凝土 中， 钢纤维对混凝土 强度的增强作用 ， 强度计算公式形式如下 ： f = _厂 ( 1+ A f ) ； A =V s f f f d s f 。 式中 分别为钢纤维 混凝 土和普通混凝土强度 值； 为钢纤维影响系数； A 为钢纤维特征值； 为 钢纤维体积率； z d 为钢纤维长径比。 目前的研究者们均 以此为基础提 出了同类型的 强度表达式n 。 引。尽管在 回归方程式时， 纤维特征 值采用幂函数形式， 拟合判断系数 R 将更高， 拟合 效果更好 ， 但方程形式也将过于复杂。因此 ， 本文参 照上式给 出如下 2种 HS P F R C强度计算公式 ， 分别 为不考虑或考虑纤维混杂交互作用强度影响系数 的计算式 ： 1 + + p 【 ) ，( 不考虑 ) ； 【 厂 ( 1 + A f + 卢 A p f + ，：L 8f A p f ) ， ( 考虑 ) 。 A f= f Z f d f ； A p f Vp f p f dp f 。 式中 厂 分别为混杂钢 一聚丙烯纤 维混凝土和基 准普通混凝土的强度值 ； ， 卢， 分别为钢纤维 、 聚丙 烯纤维、 纤维 昆 杂交互作用的强度影 响系数 ； A A 分别为钢纤维 、 聚丙烯纤维特征值 ； ， 分别为钢 纤维、 聚丙烯纤维体积率； f d l o f d 。 分别为钢纤 维、 聚丙烯纤维长径 比。 试验结果表明纤维掺量过大时 ， 纤维作用 出现 工作不协调的状态 ， 混凝土强度呈下降趋势 ， 并不满 足强度随纤维特征值单调增加的表现形式。为了使 工程应用与现行 国家混凝土规范衔接 ， 故 HS P F R C 强度计算式取 V a 1 2 、 0 1 0 的试验数据 进行 回归分析。对于一元一次或多元一次函数或可 化为一次 函数的 ， 其 常数项和 因变量前的系数可用 最小二乘法 回归分析 ， 本文采 用 D A T A F I T软件 对 表 5 至表 7中的强度试验实测数据进行 回归分析 ， 所得强度计算式列于表 9中。 实测结果显示 ， H S P F R C抗拉强度 比抗压强度 要离散 ， 这个现象与普通混凝土的性能相同， 表现为 非均质材料的内部缺陷对受拉的影响 比受压影响 1 1 8 长江科学院院报 2 0 1 5年 注 ： 表中 J t 。 分别为普通混凝 土立方体抗压强度 、 劈裂抗拉强度和轴 心抗拉强度 。 敏感 ， 符合混凝土材料的特征。同时 ， 上述计算式中 不同纤维对应的影 响系数表明 ， 混杂钢 一聚丙烯纤 维混凝土中起决定作用的是高弹性模量的钢纤维的 体积率和长径 比， 低 弹性模量高延性 的聚丙烯纤维 影响次之。 4 结 论 ( 1 ) 随着 钢纤维 与聚丙烯 纤维生 产技术 的提 高， 尤其是混凝土工作性对纤维最大掺量的约束， 纤 维掺量应控制在较低 的水平 ， 更大 的纤维掺量不必 要也不合适。在低掺量的情况下， 亦存在一个最佳 的纤维掺量 ， 本文混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土试验 中， 选择体积率为 0 8 ， 长径 比为 8 0的钢纤维 ， 与 体积率为 0 1 0 的聚丙烯纤维进行混掺， 可获得较 好的力学性能 。 ( 2 ) 从强度计算式中不 同纤维对应 的影 响系数 可以看出， 混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土的强度 ， 起决 定作用的是钢纤维 的体积率和长径比。 ( 3 ) 混杂钢 一聚丙烯纤维混凝 土的强度计算式 与关系式拟合效果 良好 ， 可为同行业研究者们和工 程应用提供参考。 参考文献 ： 2 3 4 吴中伟 ， 廉慧珍 高性能混凝土 M 北京 ： 中国铁道 出 版 社 ， 1 9 9 9 ( WU Z h o n g w e i ， L I A N H u i z h e n H i g h P e r f o r ma n c e C o n c r e t e I M I B e ij i n g ： C h i n a R a i l w a y P u b l i s h i n g Ho u s e ， 1 9 9 9 ( i n C h i n e s e ) 赵国藩， 彭少民， 黄承逵 钢纤维混凝土结构 M 北 京 ： 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 ， 1 9 9 9 。( Z HA O G u o 。 f a n ， P E NG S h a o mi n HUAN G C h e n g k u i S t e e l F i b e r Re i n f o r c e d C o n c r e t e S t r u c t u r e M B e i j i n g ：C h i n a A reh i t e c t u r e a n d B u i l d i n g P r e s s ， 1 9 9 9 ( i n C h i n e s e ) GA0 J M S U N W MORI NO K Me c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f S t e e l F i b e r r e i n f o r c e d ，Hi g h s t r e n g t h，L i g h t w e i g h t C o n - c r e t e l J 1 C e m e n t a n d C o n c r e t e C o mp o s i t e s ，1 9 9 7， 1 9( 1 )： 3 0 73l 3 BENS AI D BMOS TEFA HF 1 o wa b i l i t y o f Fi b r e r e i n f o r c e d Co n c r e t e a n d I t s E f f e c t o n t h e Me c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f t h e Ma t e r i a l l J 1 C o n s t ruc t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i Ms ， 2 0 1 0， 2 4 ( 9)： 1 6 6 41 6 6 7 5 S O N G P S ， H WA N G S ， S H E U B C S t r e n gt h P r o p e r t i e s o f N y l o n a n d P o l y p r o p y l e n e fi b e r r e i n f o r c e d C o n c r e t e s I J I C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h 2 0 0 5， 3 5： 1 5 4 61 5 5 0 6 S O R O U S HI A N P， K H A N A， H S U J W Me c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f C o n c r e t e Ma t e r i a l s R e i n f o r c e d wi t h P o l y p r o p y l e n e o r P o l y e t h y l e n e F i b e r s J A C I Ma t e r i a l s J o u rna l ， 1 9 9 2 ， 8 9 ( 2 ) ： 5 3 55 4 0 7 B A Y A S I Z， Z E N G J P r o p e rt i e s o f P o l y p r o p y l e n e F i b e r R e i n f o r c e d C o n c r e t e J 1 A C I M a t e ri a l s J o u rna l ， 1 9 9 3 ， 9 0( 6 )： 6 0 56 1 0 8 S H A N L ， Z H A N G L E x p e ri m e n t a l S t u d y o n Me c h a n i c a l P r o p e rti e s o f S t e e l a n d P o l y p r o p y l e n e F i b e r R e i n f o ree d C o n c r e t e l J 1 A p p l i e d M e c h a n i c s a n d Ma t e ri a l s ， 2 0 1 4 ， 58 458 6： 1 3 551 3 61 1 9 I S H A N L ， z H A N G L ， X U L H E x p e ri m e n t al I n v e s t i g a t i o n s o n Me c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f Hy b ri d S t e e 1 P o l y p r o p y l e n e F i b e r R e i nf o r c e d C o n c r e t e J A p p l i e d Me c h a n i c s a n d Ma t e r i als ， 2 01 4， 6 3 864 0： 1 5 5 0 1 5 5 5 1 0 徐礼华， 夏冬桃 ， 夏广政 钢纤维和聚丙烯纤维对高强 混凝土强度 的影 响 J 武汉理 工大学学报， 2 0 0 7 ， 2 9 ( 4 ) ： 5 86 0 ， 9 8 ( X U L i h u a ， X I A D o n g t a o ， X I A Gua ng z h e ng Effe c t o f S t e e l F i b e r a n d Po l y p r o py l e n e Fi b e r o n t h e S t r e n gt h o f H i g h S t r e n gt h C o n c r e t e J J o u ma l o f Wu h a n U n i v e rs i t y o f T e c h n o l o g y ， 2 0 0 7 ， 2 9( 4) ： 5 8 6 0 ， 9 8 ( i n C h i n e s e ) ) 1 1 中国工程建设标准化协会 C E C S 3 8： 2 0 0 4， 纤维混凝 土结构技术规程 s 北京 ： 中国计划 出版社 ， 2 0 0 4 ( C h i n a A s s o c i a t i o n f o r E n g i n e e ri n g C o n s t r u c t i o n S t a n d a r d i z a t i o n C EC S 3 8 ： 2 0 0 4， T e c h n i c al S p e c i fi c a t i o n f o r F i b e r R e i nf o r c e d C o n c r e t e S t ruc t u r e s s B e i j i n g ： C h i n a P l a n n i n g P r e s s ， 2 0 0 4 ( i n C h i n e s e ) ) 1 2 中国工程建设标准化协会 C E C S I 3 ： 8 9， 钢纤维混凝土 试验方法 s 北京： 中国计划出版社， 1 9 8 9 ( C h i n a As s o c i a t i o n for En g i ne e rin g Co n s t ruc t i o n S t a n da r di z a t i o n C EC S 1 3： 8 9， T e s t Me t h o d s for S t e e l F i b e r Re i nfo r c e d Co n c r e t e S ， B e i j i n g ： C h i n a P l a n n i n g P r e s s ， 1 9 8 9 ( i n C h i n e s e ) ) 1 3 夏广政， 夏冬桃 ， 徐礼华 混杂纤维增强高性能混凝土 拉压比试 验研 究 J 重庆 建筑 大 学学 报， 2 0 0 7 ， 2 9 ( 5 ) ： 】 0 31 0 6 ( X I A G u a n g z h e n g ， X I A D o n g t a o ， X U L i h u a E v alu a t i o n o f R a t i o b e t w e e n S p l i t t i n g T e n s i l e S t r e n g t h a n d C o mp r e s s i v e S t r e n gth for Hy b ri d F i b e r Re i n f o r c e d H P C J J o u r n a l o f C h o n g q i n g J i a n z h u U n i v e r s i t y ， 2 0 0 7， 2 9 ( 5)： 1 0 31 0 6 ( i n C h i n e s e) ) 1 4 黄 承 逵 ， 赵 国藩 钢 纤 维 混 凝 土设 计 强度 的计 算 模 式 J 大连理工大学学报 ， 1 9 9 1 ， 3 1 ( 5 ) ： 5 8 55 9 1 ( H U A N G C h e n g k u i ， Z H A O G u o f a n C al c u l a t i o n M o d e l s for De s i g n S t r e n g t h o f S t e e l F i b r e Re i nfo r c e d C o n c r e t e l J 1 第 1 2期 陕 亮 等 混杂钢 一聚丙烯纤维混凝土的试验研究与强度计算 1 1 9 J o u r n a l o f D a l i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， 1 9 9 1 ， 3 1 ( 5 ) ： 5 8 5 5 9 1 ( i n C h i n e s e ) ) 1 5 刘胜兵 ， 徐礼华 混杂纤维高性能混凝土强度的计算 方法探讨 J 武 汉理工 大学学报 ， 2 0 1 2 ， 3 4( 1 I ) ： 1 0 91 1 3 ( UU S h e n g b i n g X U L i h u a C alc u l a t i o n Me t h o d o f S t r e n g t h o f Hy b r i d F i b e r Re i n f o r c e d Hi g h P e r f o r ma n c e C o n c r e t e J J o u rnal o f Wu h a n U n i v e rsi t y o f T e c h n o l o g y ， 2 0 1 2 ， 3 4 ( 1 1 ) ： 1 0 91 1 3 ( i n C h i n e s e ) ) ( 编辑： 陈绍选) Ex p e r i me n t a l Re s e a r c h a nd S t r e ng t h Ca l c u l a t i o n o f Hy br i d S t e e l p o l y pr o py l e n e Fi b e r Re i n f o r c e d Co n c r e t e S HAN Li a ng | r ZHANG L i a n g ， ( 1 S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e ri n g ， Wu h a n U n i v e r s i t y ， Wu h a n 4 3 0 0 7 2 ，C h i n a ； 2 S c h o o l o f Ma t e ri a l s S c i e n c e a nd En g i ne e rin g，W u h a n Un i v e r s i t y o f Te c hn o l o g y，W u h a n 43 0 0 7 1，Ch i n a；3 Ma t e r i als a n d S t r u c t u r e D e p a r t me n t ，C h a n g j i a n g R i v e r S c i e n t i fi c R e s e a r c h I n s t i t u t e ， Wu h a n 4 3 0 0 1 0 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ： On t h e b a s i s o f c o n t r a s t i n g e x p e ri me n t r e s u l t s o f c o n c r e t e s t r e n g t hn u me ri c al a n a l y s i s i s c a r r i e d o u t t o e x p l o r e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f h y b ri d s t e e 1 p o l y p r o p y l e n e fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e( HS P F R C) T h e c a l c u l a t i o n f o r mu l a s a n d r e l a t i o n s a mo n g c o mp r e s s i v e s t r e n g t h，s p l i t t i n g t e n s i l e s t r e n 【 gth a n d a x i al t e n s i l e s tre n gth o f HS P F RC a r e p r o p o s e d b a s e d o n t h e t h e o r y o f c o mp o s i t e ma t e d al s t r e n gth a n d t h e e x p e ri me n t al o b s e r v a t i o n s T h e u n d e t e r - mi ne d p a r a me t e rs i n t he mo d e l a r e s o l v e d b y me a n s o f s t a t i s t i c a l me t h o d， a n d t h e e f f e c t s o f v o l u me fra c t i o n o f fib e r a n d l e n gth - d i a me t e r r a t i o o n s t r e n gth are t a k e n i n t o a c c o u n t f o r h y b ri d fi b e r r e i nfo r c e d c o n c r e t e I n l i g h t o f i n fl u e n c e p a r a me t e r s o f t h e s t r e n gth f o rm u l a s for d i f f e r e n t k i n d s o f fi b e r s 。we c a n fi n d t h a t v o l u me fr a c t i o n o f s t e e l fi b e r a n d l e n gth d i am e t e r r a t i o a y e v i t al t o t h e s t r e n gth o f HS P F RCT h e c alc u l a t i o n f o r mu l a s a n d d e p e n d e n c e r e l a t i o n s are we l l fit t e d，s o t he y c a n b e r e f e f e n c e d f o r r e s e a r c h e 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