摻入不同長度聚丙烯纖維混凝土之張力強度研究

The study of tension strenghth for different length P.P fibers reinforced concrete

翁聆傑(ling-jie weng)

指導教授 ： 林至聰

國立臺北科技大學/工程學院/土木與防災研究所/碩士(2007年)

摘要

在混凝土中，適量的添加聚丙烯纖維可改善混凝土的力學行為，在國內外已有多年的研究。然而，聚丙烯纖維混凝土除了有明顯的抗裂性及韌性的提昇以外，對於其他力學強度的改善與實用性，其背景條件並無非常明確的規範，因此可能造成使用錯誤與潛在傷害。
本研究係針對上述之疑慮，藉由實驗結果驗證理論設計之預期性及實務之適用性。研究方法是將四種體積含量(0 %、0.33 %、0.67 %及1 %)以及3種不同長度(2 cm、4 cm及6 cm)但品質外型相同的聚丙烯纖維束分別加入三種設計強度為210㎏/cm2、280㎏/cm2及350㎏/cm2的混凝土之中，分別對於抗彎、抗壓及劈裂強度進行試驗與比較，依不同體積比及不同長度，各製作3個試體，總共配置成324個試體。
經由實驗結果得知，添加聚丙烯纖維束的混凝土，隨著纖維體積率含量的增加，纖維混凝土張力強度並無明顯的提升，但是在試體的破壞模式上確實有明顯的改善，韌性表現也大幅提升。在實驗配置中，纖維含量愈高，纖維混凝土抗裂與韌性表現愈好，破壞模式也由直接斷裂轉變為緩慢開裂，直至破壞為止，試體仍未完全斷裂，符合纖維混凝土破壞時裂而不碎之理論預期。

關鍵字

聚丙烯纖維 ； 纖維混凝土 ； 張力強度

並列摘要

It is lasting for long time in many countries that engineers added Polypropylene（p.p）fibers properly into conventional concrete to improve the strength behaviors of concrete. However, except crack resistance and toughness capabilities surely increased, there were not a clear specification to specify the range of strength behaviors improved and the application result. Thus, it might causes wrong applications and potential damages.
This research focuses on the concerning described above, through test results to identify the expectation of design theory and the suitability of actual application. We made 324 specimens totally by adding four dosages of p.p fiber（0 %, 0.33 %, 0.67 % & 1 % fiber volume added）and get three of them with same quality but diverse length p.p fiber(2 cm,4 cm,6 cm) into three different kinds of plain concrete（210㎏/cm2、280㎏/cm2 & 350㎏/cm2）, each of three specimens were tested for studying the behavior of flexure strength, compression strength and Splitting Tensile Strength separately.
As the result of experiment, the mechanical tension of p.p fiber concrete did not increase greatly as the fiber percent of volume added. However, there are massive improvement on the mode of the damage for the specimens, also the capabilities of toughness has greatly increased. The test results indicated that the p.p fiber concrete increased as the percentage of volume fiber increased, also the crack resistance and toughness capabilities are more effectively. The model of damage for the specimens tends to be broken slightly instead of broken directly. The end result for the damage of the specimens did not broken completely. Therefore, the experimental evidence apply the theory of the specimens would not break up but slightly damage.

並列關鍵字

Fiber reinforced concrete ； Polypropylene fiber ； tension strength

參考文獻

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