钢纤维再生混凝土劈拉强度试验研究

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1、第34卷第1期华北水利水电学院学报Vo1．34No．12013年2月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerFeb．20l3DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2013．01．007钢纤维再生混凝土劈拉强度试验研究张丽娟，高丹盈，朱海堂，楼志辉(郑州大学新型建材与结构研究中心，河南郑州450002)摘要：通过钢纤维再生混凝土立方体试件的劈拉强度试验，研究了钢纤维体积分数(0．0％～2．0％)、3种钢纤维类型(MF，

2、SF，BF)、再生粗骨料处理方式以及试件尺寸变化对再生混凝土劈拉性能的影响．结果表明：钢纤维的加入显著提高了再生混凝土的劈拉强度，当纤维体积分数超过1．5％后，钢纤维再生混凝土的劈拉强度接近甚至超过天然钢纤维混凝土；钢纤维类型对再生骨料钢纤维混凝土影响显著，钢纤维对再生混凝土和天然混凝土的增强效果比较接近，其中BF钢纤维增强效果最好；尺寸效应对钢纤维再生混凝土的影响比天然钢纤维混凝土显著；再生骨料处理方法对钢纤维再生混凝土的劈拉强度也有一定的影响；现行钢纤维混凝土劈拉强度计算公式仍适用于钢纤维再生混凝土．关键词：钢纤维再生混凝土

3、；劈拉强度；尺寸效应；骨料预处理方式中图分类号：TU528．572文献标识码：A文章编号：1002—5634(2013)01—0027—05目前，我国对建筑物拆除和施工过程中产生的废证了钢纤维再生混凝土抗拉强度的计算公式．弃混凝土采取的处理措施是简单的遗弃和填埋，需占1试验设计与试验方法用大量空地且污染环境”．再生混凝土是指使用经过试验主要研究钢纤维体积分数和钢纤维类型、破碎加工的废弃混凝土为骨料而配制的混凝土．该处试件尺寸、再生骨料预处理方式对钢纤维再生混凝土理技术不仅可以从根本上解决废弃混凝土的处理问劈拉强度的影响．再生粗骨

4、料是将强度30—40MPa题，还可节约天然骨料资源，具有显著的社会、经济和的实验室废弃混凝土构件破碎筛分而成，连续级配，环境效益．但是再生混凝土骨料的棱角过多，针状粒径5～20mm，实测级配见表1．天然粗骨料为石物所占材料面积过大，而且在废弃混凝土的破碎过程灰石碎石，粒径5～20mm连续级配；细骨料为天然中会产生大量的内部横向裂纹，再生骨料表面往往包河砂；FDN一1型高效减水剂，掺量为水泥用量的裹着一层水泥砂浆，这些都影响再生混凝土的强度．1．0％；试验采用铣削型(MF)、剪切波纹型(SF)、切目前，国内外对再生混凝土的劈拉强度

5、已做了断弓型(BF)3种类型钢纤维，其特征参数见表2大量的研究．由于再生骨料比天然骨料有更多表1再生粗骨料级配的先天缺陷，混凝土的受拉破坏源自材料内部的先天缺陷处发生裂纹扩展，受拉破坏对裂纹扩展的敏感程度较高，使得再生骨料混凝土的抗拉强度较天然混凝土有不同程度的降低．而在混凝土中加入钢纤维可提高其抗拉、抗弯、抗剪等性能．为提高再生钢纤维类型混凝土的抗拉强度，笔者将钢纤维加入再生混凝土中，试验研究了钢纤维类型和体积分数、再生粗骨料处理方式及尺寸效应对混凝土劈拉强度的影响，验收稿日期：2012—09—20基金项目：国家自然科学基金资

6、助项目(50678159)．作者简介：张丽娟(1981一)，女，河南三门峡人，博士研究生，主要从事新型复合建筑材料及其结构性能方面的研究．高丹盈(1962一)，男，河南三门峡人，教授，博导，博士，主要从事新型复合材料结构理论及其应用方面的研究28华北水利水电学院学报2013年2月再生骨料比天然骨料内部裂纹多，吸水率大，表4非标准立方体试件劈拉强度的试验结果其品质好坏直接影响再生混凝土强度．目前关于改进再生骨料性能的研究很多。，再生骨料的预处理方式会对它的性能产生较大影响．结合前人方法，采用较为方便的3种处理方式，即预湿水再生粗骨

7、料R(浇筑前预先吸水达到饱和面干状态)、未处理再生骨料R、水泥浆预包裹再生骨料R(搅拌前用设计水泥浆对再生粗骨料进行预裹浆)．为了研究再生骨料处理方式对再生骨料混凝土劈拉强度的影响，采用MF钢纤维，体积分数P为1．0％，使用R，R，R再生骨料，制作边长为150mm的立方体试件．研究纤维体积分数对钢纤维混凝土劈拉强度2劈拉强度的影响因素与分析的影响时，采用再生骨料R和MF钢纤维，钢纤维在研究钢纤维对混凝土劈拉强度的影响时，为体积分数P分别取为0．0％，0．5％，1．0％，1．5％，了消除基体混凝土的影响，引人劈拉强度增强比，即2．

8、0％，制作边长为150mm的立方体试件．研究钢钢纤维混凝土与对应配合比素混凝土的劈拉强度的纤维类型对劈拉强度的影响时，采用再生骨料R，比值．下面分析钢纤维体积分数及类型、再生粗骨料使用3种不同类型的纤维，体积分数都取1．0％，制处理方式和试件尺寸对钢纤维再生混凝