耐碱玻璃纤维在混凝土中的增强效应

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1、赵晶等：耐碱玻璃纤维在混凝土中的增强效应耐碱玻璃纤维在混凝土中的增强效应赵晶，鲁红筠(1．大连交通大学土木与安全工程学院，辽宁大连116028；2．中国铁路物资上海有限公司。上海200071)【摘要】通过加速养护制度，预测纤维混凝土强度的长期发展趋势。研究分析了耐碱玻璃纤维混凝土在标养下和热养下的强度发展规律，评价了耐碱玻璃纤维在混凝土中的长期增强效应；由扫描电镜的实验观测我们发现，耐碱玻璃纤维混凝土长期强度降低是由于纤维有破坏的可能。【关键词】耐碱玻璃纤维；热养护；损伤；强度【中图分类号】TU528．57【文献标识码】B【

2、文章编号】1001—6864(2011)09—0001—03耐碱玻璃纤维混凝土最初被开发应用时是以替提高，3d的劈裂强度增长率为14．08％，并且随着标养代石棉纤维为主要目的，仅是开辟一种新型纤维材龄期的延长纤维的增韧作用加强，当混凝土180d时纤料，当时使用的中碱玻璃纤维，在水泥中很快就被腐维混凝土较普通混凝土的劈裂强度增长30．75％。蚀，丧失强度。直到1970年英国发明了含氧化锆的耐表1标准养护下混凝土强度碱玻璃纤维，才使耐碱玻璃纤维混凝土进入了实际应标养龄期3d7d28d56d90d180d用。在混凝土这种脆性材料中

3、加入少量的玻璃纤维就可以显著改善其力学性能。对于耐碱玻璃纤维混抗空白混凝土／MPa27．7434．1143．3244．2345．4746．33凝土，玻璃纤维在混凝土中能否长期保持其强度和韧魇纤维混凝土／MPa28．3135．204_4．4845．1846．4o46．76度强度增长萼妻／％2性是保证玻璃纤维增强增韧效果的关键所在，在研究．053．192．672．152．o41．36和应用中人们发现了玻璃纤维在水泥基材料中的化2．062．172．773．233．393．48学侵蚀和脆化问题，所以耐碱玻璃纤维在混凝土中的2．352

4、．653．303．874．214．55长期增强效应因关系到结构的使用寿命和良好的安14．0822．12l9．13l9．8124．1930．75全可靠性而显得尤为重要。1原材料及养护条件1．1原材料冰水泥：42．5级普通硅酸盐水泥。磐萘系高效减水剂：减水率20％一25％，掺量2．5％。{毯稍耐碱玻璃纤维：圣戈班维特克斯公司生产的短切纤维，含锆I6％，长度12ram，单丝直径15m，弹性模养护时间，d量80GPa，1m混凝土中掺1500g耐碱玻璃纤维。一抗压强度一劈裂强度1．2养护条件(1)标准养护：拆模后的混凝土试件在温度为图

5、1耐碱玻璃纤维混凝土强度增长率(标养)20±3℃的水中养护。(2)掺了耐碱玻璃纤维的混凝土抗压强度略有(2)热养护(加速老化)：试件在标准养护3d提高，抗压强度增长率在3％以下，说明掺加纤维主要后，放人加热养护箱(水养)，以每6h升温1O℃的温度是提高了劈裂强度。梯度，升到6O℃，保持6O℃的恒温直到测试龄期。许多学者根据时温理论通过混凝土加速老化实2试验结果及分析验方法来研究和预测混凝土的长期性能，由温度对水2．1力学性能试验结果及分析泥水化或浆体强度影响的A=henius方程来推测耐碱标准养护条件下混凝土力学性能见表1。

6、玻璃纤维在混凝土中的使用年限。从试验结果可以得出混凝土在标准养护条件下本文采用混凝土60qC热养护的方法来表征混凝的强度发展规律：土长期性能。首先将混凝土试件标准养护3d后，采用(1)掺了耐碱玻璃纤维的混凝土劈裂强度显著梯度升温到60~C热水养护。目的是通过加热养护来(基金项目]国家自然科学基金资助项目(50872015)2低温建筑技术2011年第9期(总第159期)促进水泥水化，预测混凝土长龄期的性能。表2热养护下混凝土的强度图3标准养护28d的纤维混凝土504o堡3o斟20o。嘎一lO-20加热时间，d图4劈裂试验后的纤

7、维混凝土(标养28d)一抗压强度一劈裂强度被晶体产物刻蚀。图2耐碱玻纤维混凝土强度增长率(热养)通过对混凝土热养护试验可以得到耐碱玻璃纤维混凝土长期强度的发展规律：(1)从加热养护与标准养护条件下混凝土强度对比看到，60~C热养护通过提高水泥的水化速度，显著提高混凝土的强度发展速率。热养护1d空白混凝土抗压强度由27．44MPa提高到47。88MPa；纤维混凝土图5热养护10d的纤维混凝土抗压强度由28．31MPa提高到48．58MPa；劈裂强度的提高幅度更大。(2)在热养护早期，纤维混凝土强度大于空白混凝土(强度增长率大于

8、零)，说明纤维的增强作用是存在的；在热养护后期(16～20d)，纤维混凝土强度小于空白混凝土(强度增长率小于零)，说明纤维有损伤，已失去增强作用。2．2纤维损伤的微观分析在耐碱玻璃纤维混凝土标准养护28d的试件中取图6热养护20d的纤维混凝土劈裂试验样，由SEM(图3)观测可以看到，纤维在