
和抗压强度测试不一样,在抗折强度测试的时候,试件是在中间的位置被破坏的。裂缝会随着应力不断变大而慢慢连接起来,形成一条主要的裂缝,最后让整个试件都失去作用。在这个过程中,PP 纤维的直径比较大,弹性模量低,抗拉强度大。在小裂缝形成以后,挡在小裂缝位置的纤维通过改变形状把整个材料的能量释放出去,让裂缝变大的速度变慢,让整个试件变形的时间变长,这样就能推迟试件失去作用的时间,从而提高整个试件的抗折强度。

把掺入的 PP 纤维长度固定为 6 毫米,随着纤维掺量不断增加,材料早期的抗折强度和没有加纤维的对照组相比是上升的趋势,而且 Z 方向和 Y 方向的趋势是一样的,其中 PPF - 0.3% - 6、PPF - 0.5% - 6 这两组的增强效果很明显。在复合材料里,纤维掺量增加会让抗折强度测试的时候,挡在小裂缝上的纤维数量变多,这样就提高了材料双向的抗折强度。以 PPF - 0.3% - 6 这组为基础来改变纤维长度的时候,3 毫米长的 PP 纤维对 3D 打印混凝土基体早期抗折强度的增强效果特别明显,但是比较长的 PP 纤维对基体抗折强度的提升效果就比较差,甚至还会让抗折强度变弱。在同样的掺量情况下把纤维长度变短,就相当于把纤维再切短一些,这样纤维的数量就会增加。和抗压强度测试不一样的是,抗折强度测试的时候,小裂缝的发展是很集中的,3 毫米的 PP 纤维也能起到阻止裂缝的作用,在裂缝变大的过程中会有更多的纤维挡在小裂缝产生的方向上,这样就阻碍了裂缝的发展,提高了材料的抗折强度,这和纤维掺量增加对抗折强度的影响原理是一样的。