有机仿钢纤维增强混凝土试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com总第2期有机仿钢纤维增强混凝土试验研究43有机仿钢纤维增强混凝土试验研究李志龙(铁道部产品质量监督检验中心桥梁与基础检验站，湖北武汉430034)摘要：对比研究有机仿钢纤维混凝土与钢纤维混凝土的力学性能，评估有机仿钢纤维替代钢纤维的可行性，并2有机仿钢纤维的特点研究有机仿钢纤维对混凝土力学性能的影响，探索有机仿钢有机仿钢纤维(直径或当量直径大于0．1mm)纤维增强混凝土材料的设计方法。是一种新型的混凝土增强增韧材料，其研究开发的关键词：有机仿钢纤维；钢纤维；混凝土；力学性能；最初目的是

2、用来取代钢纤维，从而解决钢纤维应用试验中存在的诸多问题。有机仿钢纤维从成型上来说有2种，一种是单丝粗纤维，即一根纤维只有一根丝；1前言另一种是绞联粗纤维，即一根粗纤维是由多根细纤维通过绞联而成的。目前国内外都有不少有机仿钢混凝土以其优良的抗压性能和经济性百年来一纤维产品，并已得到工程应用。有机仿钢纤维具有直作为土木工程领域的主要材料，但其抗裂性差，容以下优点J：易产生裂缝，导致其耐久性能降低，影响使用寿命。(1)耐久性好。有机仿钢纤维很难与酸、碱反在混凝土中掺人纤维可以提高其抗裂性。混凝土或砂浆的纤维增强原理[1]，在世

3、界各国建筑业早有应应，而且在空气中也十分稳定，不会被空气氧化，所用，我国民间百姓抹墙砌砖时，多掺入“麻刀”、稻草、以用其制备的混凝土不会发生类似钢纤维的锈蚀情猪鬃、头发、纸屑、棉絮等以提高结构的强度。况，混凝土的耐久性大幅提高。在普通混凝土内掺加纤维体现了复合材料设计(2)质轻，经济性好。有机仿钢纤维虽然单位的思想，即保留了混凝土原有的高抗压性，又能大大重量的生产成本要高于钢纤维，但是其密度只有钢增加其抗裂性能、韧性及抗渗性，使之符合新型建筑纤维的1／8，因此其重量掺量较钢纤维要小得多，因材料的要求。此混凝土的综合成本较

4、钢纤维增强混凝土低。复合材料理论将多种单一材料结合或混合之后(3)纤维分散性好，混凝土拌合物工作性能好，所构成的材料整体看成一个多相系统¨2]，其性能是易于泵送，在泵送中对于泵管的磨损比钢纤维要小各相性能的叠加值。根据中心介质效应假说，参与得多。构成混凝土的基础材料分别具有各自不同的性能特(4)可提高混凝土的耐火性能。有机仿钢纤维点，这些特点相互补充，共同发挥作用。纤维可以看在高温条件下融化，从而在混凝土内形成气体散失作是混凝土内部细微的“次增强筋”，与混凝土内的的通道，降低了混凝土内部的温度和压力，混凝土的配筋一道形成

5、“筋级配”。这样形成的纤维增强混凝耐火性能得到提高。土可以获得比普通混凝土更好的性能。(5)经过表面改性处理，可提高与水泥石的粘纤维间距理论认为，混凝土内部存在固有缺陷，结性能。如欲提高其强度，必须尽可能减小缺陷程度，提高材料的韧性，降低混凝土体内裂缝端部的应力集中系3原材料及试验方法数。当水泥基体中纤维的平均中心距离小于7．6mm时，纤维增强混凝土的抗拉和抗折强度均得以3．1试验设计明显提高。在纤维充分均匀分散的前提下，纤维的通过对比研究素混凝土、钢纤维增强混凝土、有平均间距越小，其阻裂效果越好。机仿钢纤维增强混凝土的

6、力学性能，以及变化有机仿钢纤维掺量，探明有机仿钢纤维的增强增韧效果，收稿日期：2009--02--03作者简介：李志龙(1979一)，男，助理工程师，2003年毕业于同济大学材料科学与工程专业，工学学士。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com总第2期有机仿钢纤维增强混凝土试验研究45由图5可知，素混凝土28d劈裂抗拉强度约为从图6～图9可知：①混凝土的7d和28d抗5．4MPa，与素混凝土相比，有机仿钢纤维或钢纤维压强度随有机仿钢纤维掺量的增加而增大；②混凝混凝土的28d劈裂抗拉强度均能

7、小幅提高约3～土的28d劈裂抗拉强度随有机仿钢纤维掺量的增6，提高了混凝土的抗裂性。加而增加，在掺量较低时(O．3)，影响较小，与素混4．2有机仿钢纤维的掺量对混凝土的影响凝土相比，有机仿钢纤维掺量大于0．5的混凝土的为了探索有机仿钢纤维的最佳掺量，试验设计劈裂抗拉强度提高效果较好，约提高8．9～了有机仿钢纤维体积掺量分别为O，0．3，0．5，16．1；③分析混凝土28d抗折强度和弹性模量0．7，0．9的几个配合比来进行对比研究。试验发现，随有机仿钢纤维掺量的增加，混凝土28d抗结果见图6～图9。折强度和弹性模量均呈先增

8、加后减小的趋势，在掺量为6．37kg／m3(体积率为0．7)时，达到最高值，即本次试验，当以混凝土抗折强度和弹性模量为标准时，有机仿钢纤维的适宜掺量为6．37kg／m。(体积率为0．79／6)。图6有机仿钢纤维掺量对混凝土抗压强度的影响5结论通过试验可以得到以下结论：}囹．国．国．圈．囵．(1)有机仿钢纤维对混凝土抗