纤维纳米混凝土的微观增强机理与强度计算方法

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1、学兔兔www.xuetutu.com第32卷第5期建筑科学与工程学报Vo1．32NO．52015年9月Journa1OfArchitectureandCivilEngineeringSept．2O15文章编号：1673—2049(2015)05—0047—09纤维纳米混凝土的微观增强机理与强度计算方法高丹盈，李晗(1．郑州大学新型建材与结构研究中心，河南郑州450002；2．郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院，河南郑州450046)摘要：将微观分析与宏观性能试验相结合，探讨钢纤维体积分数和纳米材料掺量对纤维纳米增强混凝土

2、微观机理与物理力学性能的影响。根据复合材料力学理论，并结合相关文献试验结果的统计分析，建立了考虑纳米材料和纤维影响的纤维纳米混凝土强度计算模型。结果表明：在混凝土中掺入适量的纤维和纳米材料，改善了混凝土的微观结构，增加了混凝土的密实性，提高了混凝土的物理力学性能；随钢纤维体积分数从0增大到1．5，拌和物坍落度从40mm逐渐减小到25mm，纤维纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高12，32和12．5；随着纳米siO掺量(质量分数)从0增大到2，拌和物坍落度减小95mm，初凝、终凝时间分别减小52．3和35．9，纤维

3、纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高9，24和14．7；随着纳米CaCO。掺量从0增大到2％，拌和物坍落度减小50mm，初凝、终凝时间分别减小35．2和3．8，纤维纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高8，2O和8．8。关键词：纤维纳米混凝土；力学性能；微观增强机理；坍落度中图分类号：TU528．57文献标志码：AMicroEnhancementMechanismandStrengthCalculationMethodofFiberandNanosizedMaterialReinforcedConcret

4、eGAODan—ying，LIHan。(1．ResearchCenterofNewStyleBuildingMaterial8LStructure，ZhengzhouUniversity。Zhengzhou450002．Henan，China；2。SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450046，Henan，China)Abstract：Bycombining

5、themicroanalysisandmacropropertyexperiments，theeffectofsteelfibervolumefractionandnanosizedmaterialcontentonthemicromechanismandphysicalandmechanicalpropertiesoffiberandnanosizedmaterialreinforcedconcrete(FNMRC)wasinvestigated．Basedonthemechanicstheoryofcompositem

6、aterialsandtheregressionanalysisofrelatedliteratures，amodelforstrengthcalculationofFNMRCwasproposed，whichconsideredtheeffectofnanosizedmaterialsandstee1fiber．Theresultsshowthatthesuitablecombinedusageofnanosizedmaterialswithsteelfiberimprovesthemicrostructureofcon

7、crete，increasesitsdensificationandenhancesthephysicalandmechanicalproperties．Withtheincreaseofsteelfibervolumefractionfrom0to1．5，themixtureslumpdecreasefrom40mmto25mm，andthecompressivestrength，splittingtensilestrengthandflexuralstrengthofFNMRCincreaseby12，32and12．

8、5，respectively．Withtheincreaseofnano—SiO2content(massfraction)收稿日期：2015-0311基金项目：国家自然科学基金项目(51178434)作者简介：高丹盈(1962一)，男，河南三门峡人，教授，博士研究生导师，工学博士，E—mail：gdy