高强度纤维加筋轻骨料混凝土的一些特性

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1、高强度纤维加强轻骨料混凝土的一些特性O.Kayali*,M.N.Haque,B.ZhuSchoolofCivilEngineering,UniversityCollege,UniversityofNewSouthWales,AustralianDefenceForceAcademy,Canberra,ACT2600,AustraliaReceived21March2000;accepted19March2002摘要：调查了聚丙烯和钢纤维在高强度纤维轻骨料混凝土中的影响。轻质混凝土中添加了粉煤灰烧结砖蕴；细骨料部分取代粉煤灰。记录了其对抗压强度，间接抗拉强度，破裂

2、系数，弹性模量，拉压关系和压缩韧性的影响。相比于普通的粉煤灰烧结砖轻骨料混凝土，聚丙烯纤维使混凝土量增加0.56%，间接抗拉强度增加90%和破裂系数增加20%。据调查聚丙烯纤维并没有较大的影响其他的力学性能。钢纤维使混凝土量增加1.7%，间接抗拉强度大约增加118%和破裂系数大约增加80%。钢纤维也减小了弹性模量，同时也使拉压关系的形状变得更加弯曲。记录了压缩韧性的巨大提高。钢纤维的应用预示着延展性将有效的增加。关键词：高强混凝土；轻质；骨料；加强纤维；粉煤灰；冲击韧性；强度；弹力引言轻质混凝土在结构方面的优点要比正常重量的混凝土多并且是经过充分验证的【1-4】

3、。有环保意识的混凝土工业运用由工厂衍生出来的副产品作为轻骨料。主要副产品中的一种就是粉煤灰。据估计在2000年世界生产粉煤灰大约60亿吨。其中，只有大约9%被利用【5】。在澳大利亚，每年大约有9百万吨的粉煤灰被生产，而被利用的不到10%【1-6】。现在有足够的证据证实混凝土工业已经意识到粉煤灰无论是用做水泥的局部替代品【7】还是形式的轻骨料的优势【8】。此外，生产的高强轻质混凝土令人满意并且现在很实用【9】。由于高强度而导致脆性增加【10,11】，纤维加强应考虑改善延展性。当涉及到细骨料时更急需改善【12-14】。现在纤维加强在细骨料混凝土中的效益已经被报道25

4、年多【15】。随着高强混凝土广泛的应用，轻质混凝土的环境与经济利益和保证建筑质量生产轻质高强混凝土的能力使人们恢复了运用纤维作为必要加固方法来抵抗脆性破坏的兴趣。然而，尽管这些有利条件在一定区域内已经被报道【16-18】，但仍需更多的调查研究。由于细骨料来源的多样性使其很特别。纤维类型和选择多样性的增加在各自的类型中都可加以利用的。两种纤维加固的类型对细骨料混凝土的影响在本文已经被提出。它们分别是聚丙烯和钢纤维。用烧结的粉煤灰砖作为细骨料。本文提出并讨论了这些纤维对压、拉和弯曲强度的影响。另外，它也呈现并讨论了对这种类型细骨料混凝土的弹性模量和压缩韧性的影响。1

5、.试验资料1.1混合料与材质计算与测验以下几种类型混合料：1.普通的烧结粉煤灰细骨料混凝土。2.普通的烧结粉煤灰细骨料混凝土加聚丙烯纤维。3.普通的烧结粉煤灰细骨料混凝土加钢纤维。4.普通的正常重量的高强混凝土。表格一显示了已制成的混合料相符的纤维类型和内容。在NWHS配制中，压碎的花岗岩被用作粗骨料和河沙被用作细骨料。所有的轻质混合料仅用细骨料制成。这些烧结轻骨料粉煤灰来自UK和商业知名的粉煤灰陶粒。从不同的细骨料取得了尺寸为2mm、6mm、3mm和细小的粉煤灰陶粒。除了NWHS所有的混合料的25%都被飞尘所取代。当细骨料仅有细小的粉煤灰陶粒组成时，应注意改善

6、使用性和减少配制中的粗糙物。水泥是一种综合体Portland类似于ASTMI型水泥。在所有的混合料中用硅粉来取代水泥重量的10%。以钠多元酯为基础的专有高效减水剂以每50Kg的Portland水泥11的价格增加。水泥、粉煤灰和硅粉的化学合成物显示在表2中。聚丙烯纤维是有原纤维组织的纤维来自网纤维MD。它们的长度是19mm且外形比例是152。钢纤维很短且末端稍微扩大来自名为186EE的BHP钢纤维。它们长18mm和外形比例为37.5。所有的混合料都须使新混凝土有100mm的塌落度。表格3显示了饱和且表面环境干燥的骨料的配合比。在搅拌时间内骨料的吸水量是确定的且工程

7、量也做相应的调整。1.2样品，调制，测试对于这一系列的测试，下面是每种配制的样品的计算四个150×300mm的圆柱体用于弹性模量的测试。由圆柱体获得数据也是对压缩强度的评估。而且四个150×300mm圆柱体用于压缩强度的评估。四个100×200mm的圆柱体用于间接抗拉强度的测试。三个100×100×500mm梁用于破裂系数的测定。六个100mm的立方体依据ASTM标准C642来测定特殊重力，吸收率及孔隙率。这些样品在测试前应在一个相对湿度在95±3%和温度在22±2℃的雾室中28天。除了弹性模量实验，其他测验均应依照ASTM标准执行【19】。后者的确定是使用了两

8、种线性可变微分变压器连接