聚丙烯纤维水泥稳定碎石的断裂能试验研究

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2008, Vol. 36 ›› Issue (6): 72-77.

聚丙烯纤维水泥稳定碎石的断裂能试验研究

张鹏¹李清富¹沈捷²

1. 郑州大学水利与环境学院, 河南郑州 450001； 2. 南京水利科学研究院, 江苏南京 210024

收稿日期:2007-01-12 修回日期:2007-07-15 出版日期:2008-06-25 发布日期:2008-06-25
通信作者: 张鹏（1978-），男，博士，主要从事道路工程结构及材料研究． E-mail:zhangpeng8008@yahoo．com．cn
作者简介:张鹏（1978-），男，博士，主要从事道路工程结构及材料研究．
基金资助:
河南省高校创新人才基金资助项目（2005113）;河南省交通厅科技计划基金资助项目（2005P339）

Experimental Investigation into Fracture Energy of Cement-Stabilized Macadam Reinforced with Polypropylene Fibers

Zhang Peng¹ Li Qing-fu¹ Shen Jie²

1. School of Water Conservancy and Environment Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, Henan, China; 2. Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210024, Jiangsu, China

Received:2007-01-12 Revised:2007-07-15 Online:2008-06-25 Published:2008-06-25
Contact: 张鹏（1978-），男，博士，主要从事道路工程结构及材料研究． E-mail:zhangpeng8008@yahoo．com．cn
About author:张鹏（1978-），男，博士，主要从事道路工程结构及材料研究．
Supported by:
河南省高校创新人才基金资助项目（2005113）;河南省交通厅科技计划基金资助项目（2005P339）

摘要/Abstract

摘要： 为了研究聚丙烯纤维对水泥稳定碎石断裂韧性的影响，通过聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石的三点弯曲试件断裂试验，测得了试件的断裂能、裂缝嘴张开位移和裂缝尖端张开位移，给出了聚丙烯纤维体积掺量的合理范围——0．6‰～0．8‰。试验结果表明：聚丙烯纤维可以明显提高水泥稳定碎石的断裂能、极限裂缝嘴张开位移和极限裂缝尖端张开位移；随着试验龄期的增长，无论聚丙烯纤维掺入与否，水泥稳定碎石的断裂能均呈增大趋势；随着纤维体积掺量的增加，水泥稳定碎石的断裂能、极限裂缝嘴张开位移和极限裂缝尖端张开位移逐渐增大；随水泥掺量的增加，聚丙烯纤维水泥稳定碎石试件的极限荷载逐渐增加，但断裂能却逐渐减小．

关键词: 聚丙烯纤维, 水泥稳定碎石, 断裂能, 裂缝嘴, 裂缝尖端, 张开位移

Abstract:

In order to reveal the effect of polypropylene fibers on the fracture toughness of cement-stabilized macadam, the three-point bending experiments of polypropylene fiber-reinforced cement-stabilized macadam and common cement-stabilized macadam were carried out. The fracture energy, the crack mouth opening displacement and the crack tip opening displacement of the specimens were also measured. Moreover, an appropriate volume fraction of polypropylene fibers was suggested, namely, 0.6‰ to 0.‰. Test results indicate that （ 1 ） the fracture energy, the ultimate crack mouth opening displacement and the ultimate crack tip opening displacement of cement-stabilized macadam obviously increase when the macadam is reinforced with polypropylene fibers, and gradually increase with the volume fraction of the fibers ; （2） with the prolonging of curing period, the fracture energy gradually increases with the curing period no matter whether polypropylene fibers are added in the macadam or not; and （3） with the increase of cement content, the ultimate load gradually increases while the fracture energy gradually decreases.

Key words: polypropylene fiber, cement-stabilized macadam, fracture energy, crack mouth, crack tip, opening displacement

张鹏李清富沈捷 . 聚丙烯纤维水泥稳定碎石的断裂能试验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(6): 72-77.

Zhang Peng Li Qing-fu Shen Jie. Experimental Investigation into Fracture Energy of Cement-Stabilized Macadam Reinforced with Polypropylene Fibers[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2008, 36(6): 72-77.

[1]	邓凯聆, 王端宜, 方秋萍. 沥青-集料界面断裂能的测试方法与影响因素[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(8): 12-20.
[2]	程从密张健甘伟 LUO Zheng-tang 张亚芳何娟. 玻璃纤维增强水泥断裂能的试验研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(11): 47-52,67.
[3]	余其俊林秋旺李方贤韦江雄张同生胡捷 . 硅酸钙板－纤维增强泡沫混凝土复合墙板的受压性能[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2017, 45(9): 88-95.
[4]	丁一宁衡震韩知伯. 多相导电混凝土的受弯开裂自监测性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(8): 132-138.
[5]	张衡魏德敏. 分形裂纹的断裂参数[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(3): 12-16.
[6]	胡若邻黄培彦周绪平. 砼断裂韧度尺寸效应的试验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(6): 47-51.
[7]	金雪莉曾令可李萍侯来广. 聚丙烯纤维对吸声性能的影响及其神经网络模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(12): 97-101.