Page 116 - 2023年第54卷第10期

（Ａ２０Ｖ０）的抗冲磨强度提高了 １７．４％，比单掺短 ＰＶＡ纤维 ＵＨＰＣ（Ａ０Ｖ２０）的抗冲磨强度提高了 １３．４％。
由图 ４可知，长短 ＰＶＡ纤 维 混 掺 ＵＨＰＣ时，长 短 ＰＶＡ纤 维 存 在 一 个 最 优 比 例。单 掺 长 ＰＶＡ纤 维
ＵＨＰＣ抗冲磨强度略高于单掺短 ＰＶＡ纤维 ＵＨＰＣ，这可能是因为较长的纤维在混凝土中的埋置长度较
大，能够和混凝土基体有更好的黏结作用，在冲磨过程中不易被带出，使得表面存在较多的纤维能够
吸收钢球的冲击能量。
３．２ 轴心抗拉性能研究 试验研究了单掺钢纤维与钢纤维－ ＰＶＡ混掺 ＵＨＰＣ的抗拉性能。
３．２．１ 钢纤维 ＵＨＰＣ拉伸应力－ 应变曲线 钢纤维 ＵＨＰＣ拉伸应力－ 应变曲线如图 ５所示。

图 ４ 纤维掺量为 ２．０％的 ＵＨＰＣ抗冲磨强度 图 ５ 钢纤维 ＵＨＰＣ轴心抗拉应力－ 应变曲线

从图 ５中看出，钢纤维掺量对 ＵＨＰＣ的拉伸性能产生了较明显的影响。对于未掺纤维的 Ｂｌａｎｋ组
试件，曲线只有上升段和直线下降段，即经历弹性阶段后试件直接断裂，属于脆性破坏。１．２％掺量钢
纤维 ＵＨＰＣ试件表现出应变软化行为，其破坏过程经历了 ２个阶段：第 １阶段为弹性阶段，在应力达
到峰值时结束；第 ２阶段为软化阶段，应变增加，应力呈现上下波动，随着应变进一步地增大，应力
快速下降，该阶段曲线整体呈逐渐下降趋势。１．５％、１．８％和 ２．０％钢纤维掺量的 ＵＨＰＣ试件表现出应
变硬化行为，其破坏过程经历了 ３个阶段：第 １阶段为弹性阶段，达到弹性极限时结束；第 ２阶段为
应变硬化段，该阶段随着应变的增加，应力也在增加，直至达到峰值应力时结束；第 ３阶段为残余下
降段，应变持续增大，应力快速下降。混凝土在细观上为多相介质组成的复合材料，受力过程中所表
现出的非线性应力－ 应变关系是细观非均质损伤演化过程的宏观表现 ［１８］ 。
从图 ５中可以得出，１．５％、１．８％和 ２．０％钢纤维掺量的 ＵＨＰＣ试件在峰值荷载后的应力－ 应变曲线
斜率随着钢纤维掺量的增大而减小。这是由于一方面钢纤维在试件破坏过程中是拔出失效；另一方面
钢纤维形状为短直圆钢纤维，在裂缝处的钢纤维与基体之间主要以摩擦应力为主，当达到峰值荷载后
发生滑移的钢纤维桥接基体的作用大幅减弱，因此，钢纤维掺量越多，峰值后发生滑移的钢纤维也就
越多，导致曲线下降幅度变快。
３．２．２ 钢－ ＰＶＡ纤维混掺 ＵＨＰＣ拉伸应力－ 应变曲线 钢－ ＰＶＡ纤维混掺 ＵＨＰＣ拉伸应力 － 应变曲线如
图 ６所示。
从图 ６可知，随着 ＰＶＡ纤维掺量的提高，钢－ ＰＶＡ纤维混掺 ＵＨＰＣ的弹性上升段的峰值应力分别
为 ６．５６、７．２２、７．６８和 ７．７３ＭＰａ，均高于 Ｂｌａｎｋ组的 ５．５４ＭＰａ，提高幅度为 １８．４％～３９．５％，ＰＶＡ纤维
替代 ０．２％～１．０％掺量的钢纤维后，抑制了基体微裂缝的产生与扩展的能力仍比较显著 ［１９］ 。与钢纤维
ＵＨＰＣ的拉伸应力－ 应变曲线普遍表现出应变硬化现象不同，钢－ ＰＶＡ纤维混掺 ＵＨＰＣ的拉伸曲线总体
上均表现出应变软化现象，这表明 ＰＶＡ纤维对 ＵＨＰＣ的增强增韧效果要弱于钢纤维。
３．２．３ ＵＨＰＣ抗拉强度 钢纤维 ＵＨＰＣ和钢－ ＰＶＡ纤维混掺 ＵＨＰＣ的抗拉强度如图 ７所示。钢纤维体
积掺量分别为 １．２％、１．５％、１．８％和 ２．０％ ＵＨＰＣ试件的抗拉强度比基体分别提高了 ２４．７％、５０．７％、
５９．７％和 ７９．１％，抗拉强度明显提高。钢纤维在基体开裂后桥接基体，承受外部荷载，当纤维掺量增

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