基于数字图像相关的玄武岩纤维增强混凝土抗压实验研究

制备不同玄武岩纤维(Basalt Fiber, BF)掺量的玄武岩纤维增强混凝土(Basalt fiber Reinforced Concrete, BFRC)试块，结合数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)方法研究了BF对混凝土抗压特性的影响。结果表明，混凝土中加入适量BF可以提高其抗压强度和劈裂抗拉强度，但过量的BF会产生负面效果，且BFRC的抗压强度与劈裂抗拉强度呈线性关系；当BF掺量为0.6%时，增强效果最佳，其抗压强度比素混凝土增大24.40%,劈裂抗拉强度比素混凝土增大38.84%。通过DIC方法获取试件抗压破坏的全场应变演化，并通过应变场观察到微裂纹和宏观裂纹的发展过程。素混凝土微裂纹扩展路径单一，且宏观裂纹扩展速度较快；对于BFRC试件，微裂纹出现在多个区域，各区域微裂纹独自发展，且宏观裂纹路径较为复杂。基于应变场特征将BFRC的压缩破坏过程分为微裂纹萌生、微裂纹扩展、宏观裂纹扩展3个阶段，并分别讨论了BF在每个阶段的作用效果和机理。