有機仿鋼纖維增強混凝土試驗研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com總第2期有機仿鋼纖維增強混凝土試驗研究43有機仿鋼纖維增強混凝土試驗研究李志龍(鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心橋梁與基礎(chǔ)檢驗站，湖北武漢430034)摘要：對比研究有機仿鋼纖維混凝土與鋼纖維混凝土的力學(xué)性能，評估有機仿鋼纖維替代鋼纖維的可行性，并2有機仿鋼纖維的特點研究有機仿鋼纖維對混凝土力學(xué)性能的影響，探索有機仿鋼有機仿鋼纖維(直徑或當(dāng)量直徑大于0．1mm)纖維增強混凝土材料的設(shè)計方法。是一種新型的混凝土增強增韌材料，其研究開發(fā)的關(guān)鍵詞：有機仿鋼纖維；鋼纖維；混凝土；力學(xué)性能；最初目的是

2、用來取代鋼纖維，從而解決鋼纖維應(yīng)用試驗中存在的諸多問題。有機仿鋼纖維從成型上來說有2種，一種是單絲粗纖維，即一根纖維只有一根絲；1前言另一種是絞聯(lián)粗纖維，即一根粗纖維是由多根細纖維通過絞聯(lián)而成的。目前國內(nèi)外都有不少有機仿鋼混凝土以其優(yōu)良的抗壓性能和經(jīng)濟性百年來一纖維產(chǎn)品，并已得到工程應(yīng)用。有機仿鋼纖維具有直作為土木工程領(lǐng)域的主要材料，但其抗裂性差，容以下優(yōu)點J：易產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致其耐久性能降低，影響使用壽命。(1)耐久性好。有機仿鋼纖維很難與酸、堿反在混凝土中摻人纖維可以提高其抗裂性?；炷粱蛏皾{的纖維增強原理[1]，在世

3、界各國建筑業(yè)早有應(yīng)應(yīng)，而且在空氣中也十分穩(wěn)定，不會被空氣氧化，所用，我國民間百姓抹墻砌磚時，多摻入“麻刀”、稻草、以用其制備的混凝土不會發(fā)生類似鋼纖維的銹蝕情豬鬃、頭發(fā)、紙屑、棉絮等以提高結(jié)構(gòu)的強度。況，混凝土的耐久性大幅提高。在普通混凝土內(nèi)摻加纖維體現(xiàn)了復(fù)合材料設(shè)計(2)質(zhì)輕，經(jīng)濟性好。有機仿鋼纖維雖然單位的思想，即保留了混凝土原有的高抗壓性，又能大大重量的生產(chǎn)成本要高于鋼纖維，但是其密度只有鋼增加其抗裂性能、韌性及抗?jié)B性，使之符合新型建筑纖維的1／8，因此其重量摻量較鋼纖維要小得多，因材料的要求。此混凝土的綜合成本較

4、鋼纖維增強混凝土低。復(fù)合材料理論將多種單一材料結(jié)合或混合之后(3)纖維分散性好，混凝土拌合物工作性能好，所構(gòu)成的材料整體看成一個多相系統(tǒng)¨2]，其性能是易于泵送，在泵送中對于泵管的磨損比鋼纖維要小各相性能的疊加值。根據(jù)中心介質(zhì)效應(yīng)假說，參與得多。構(gòu)成混凝土的基礎(chǔ)材料分別具有各自不同的性能特(4)可提高混凝土的耐火性能。有機仿鋼纖維點，這些特點相互補充，共同發(fā)揮作用。纖維可以看在高溫條件下融化，從而在混凝土內(nèi)形成氣體散失作是混凝土內(nèi)部細微的“次增強筋”，與混凝土內(nèi)的的通道，降低了混凝土內(nèi)部的溫度和壓力，混凝土的配筋一道形成

5、“筋級配”。這樣形成的纖維增強混凝耐火性能得到提高。土可以獲得比普通混凝土更好的性能。(5)經(jīng)過表面改性處理，可提高與水泥石的粘纖維間距理論認(rèn)為，混凝土內(nèi)部存在固有缺陷，結(jié)性能。如欲提高其強度，必須盡可能減小缺陷程度，提高材料的韌性，降低混凝土體內(nèi)裂縫端部的應(yīng)力集中系3原材料及試驗方法數(shù)。當(dāng)水泥基體中纖維的平均中心距離小于7．6mm時，纖維增強混凝土的抗拉和抗折強度均得以3．1試驗設(shè)計明顯提高。在纖維充分均勻分散的前提下，纖維的通過對比研究素混凝土、鋼纖維增強混凝土、有平均間距越小，其阻裂效果越好。機仿鋼纖維增強混凝土的

6、力學(xué)性能，以及變化有機仿鋼纖維摻量，探明有機仿鋼纖維的增強增韌效果，收稿日期：2009--02--03作者簡介：李志龍(1979一)，男，助理工程師，2003年畢業(yè)于同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士。學(xué)兔兔www.xuetutu.com學(xué)兔兔www.xuetutu.com總第2期有機仿鋼纖維增強混凝土試驗研究45由圖5可知，素混凝土28d劈裂抗拉強度約為從圖6～圖9可知：①混凝土的7d和28d抗5．4MPa，與素混凝土相比，有機仿鋼纖維或鋼纖維壓強度隨有機仿鋼纖維摻量的增加而增大；②混凝混凝土的28d劈裂抗拉強度均能

7、小幅提高約3～土的28d劈裂抗拉強度隨有機仿鋼纖維摻量的增6，提高了混凝土的抗裂性。加而增加，在摻量較低時(O．3)，影響較小，與素混4．2有機仿鋼纖維的摻量對混凝土的影響凝土相比，有機仿鋼纖維摻量大于0．5的混凝土的為了探索有機仿鋼纖維的最佳摻量，試驗設(shè)計劈裂抗拉強度提高效果較好，約提高8．9～了有機仿鋼纖維體積摻量分別為O，0．3，0．5，16．1；③分析混凝土28d抗折強度和彈性模量0．7，0．9的幾個配合比來進行對比研究。試驗發(fā)現(xiàn)，隨有機仿鋼纖維摻量的增加，混凝土28d抗結(jié)果見圖6～圖9。折強度和彈性模量均呈先增

8、加后減小的趨勢，在摻量為6．37kg／m3(體積率為0．7)時，達到最高值，即本次試驗，當(dāng)以混凝土抗折強度和彈性模量為標(biāo)準(zhǔn)時，有機仿鋼纖維的適宜摻量為6．37kg／m。(體積率為0．79／6)。圖6有機仿鋼纖維摻量對混凝土抗壓強度的影響5結(jié)論通過試驗可以得到以下結(jié)論：}囹．國．國．圈．圇．(1)有機仿鋼纖維對混凝土抗