钢纤维体积率对陶粒混凝土力学性能影响研究.pdf

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1、广东建材2017年第9期材料研究与应用钢纤维体积率对陶粒混凝土力学性能影响研究吕卫国*张国强胡蝶（广州大学土木工程学院）【摘要】采用全计算方法与绝对体积法相结合的方法，进行钢纤维陶粒混凝土(SFRLAC)的配合比设计；对钢纤维体积率（Vf）0～3%、基体强度为LC30、LC40、LC50的SFRLAC进行坍落度和力学性能测试；分析了钢纤维体积率与其抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度增幅之间的关系。试验结果表明：随着钢纤维体积率的提高，SFRLAC的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度都有不同程度的提高，但抗折强度和劈裂抗拉强度增幅较大。【关键词】钢纤维陶粒混凝土；配合比；

2、坍落度；力学性能1引言配。⑷钢纤维：冷轧薄板剪切型钢纤维，长度32mm，直陶粒混凝土又称轻骨料混凝土（LightweightAg-径0.8，长径比40mm，抗拉强度大于600MPa。gregateConcrete,LAC）诞生于20世纪50年代，一直⑸湖北宜昌宝珠陶粒开发有限公司生产的贝岩陶以来学者十分重视对其的研究及应用[1-3]。与普通混凝粒，堆积密度为770kg/m3，表观密度为1362kg/m3，一小土相比，LAC组成成分没有石子，通过人造或者天然轻时吸水率3.4%，5mm～25mm连续级配。质骨料来代替粗骨料石子，具有轻质、隔热保温、抗渗、⑹减水剂：中山市

3、东俊混凝土有限公司生产的LC抗冻，抗震等优点，不仅能够满足建筑使用功能，而且经高效减水剂，减水率为30%。济技术效益高，有利于促进可持续发展，对于工程建设⑺水：自来水。[4-6]领域具有重要意义。同时LAC随着强度提高脆性也2.2配合比设计相应增大、易裂等缺点[7-8]。将钢纤维掺入陶粒混凝土为了解不同强度等级、不同钢纤维体积率SFRLAC中，形成钢纤维陶粒混凝土(SteelFiberReinforced的力学性能，本试验设定了LC30、LC40、LC50三个强度LightweightAggregateConcrete,SFRLAC)。掺入的等级。各强度等级按钢纤维

4、体积率0、1%、2%、3%（唯一变钢纤维有效地制约了基体内微裂纹的扩展，使得LAC的量）。抗拉、抗弯、抗剪、抗冲切以及耐久性等性能有较明显提普通混凝土一般采用绝对体积法进行配合比设计，高[9-11]。基于此，本文以LC30、LC40、LC50陶粒混凝土为本试验的配合比结合普通混凝土全计算法和绝对体积基准混凝土，开展钢纤维陶粒混凝土力学性能试验，研[12-14]法得出陶粒混凝土配合比设计新方法。共12组配究钢纤维体积率对陶粒混凝土力学性能的影响。合比，钢纤维陶粒混凝土配合比如表1所示。其中钢纤2SFRLAC试验概况维体积率按绝对体积法中1%时对应78Kg计算。2.3试

5、件制备2.1原材料2.3.1投料与搅拌⑴水泥：P.O42.5R级普通硅酸盐水泥，密度为3根据SFRLAC配合比用精度为0.001Kg的电子称将3200kg/m，由广州天达混凝土搅拌站提供。原材料称重后，首先把水泥、粉煤灰、干中砂投入到卧轴⑵II级粉煤灰：广州天达混凝土搅拌站提供的表3强制式混凝土搅拌机搅拌约1min，停机后再将陶粒（吸观密度为2200kg/m。水率3.4%，已预湿）投入混合搅拌约1min，其次加入水⑶中砂：广州天达混凝土搅拌站提供的表观密度为3和减水剂混合搅拌2min，以便充分发挥减水剂的作用1570kg/m，细度模数为2.5.最大粒径为5mm的连续

6、级-41-材料研究与应用广东建材2017年第9期表1SFRLAC配合比（kg/m3）立方体试件加载受压破坏形态如图1所示：(a)是编号水水泥陶粒中砂II级粉煤灰减水剂钢纤维不掺钢纤维的试块，(b)是掺入钢纤维的试块。由图1可C30V019036544078513560见，在加载破坏过程中基体陶粒混凝土受压破坏形态与C30V1190365440785135678掺入钢纤维陶粒混凝土受压破坏形态有明显的不同。C30V21903654407851356156C30V31903654407851356234C40V018338046075014080C40V11833804

7、60750140878C40V21833804607501408156C40V31833804607501408234C50V0159450480705150130C50V11594504807051501378(a)(b)C50V215945048070515013156C50V315945048070515013234图1抗压破坏形态并保证已投入拌合料的均匀性，然后将钢纤维均匀撒入基体陶粒混凝土试件加载初期，试块外表面无明显正在搅拌的混合料中，继续搅拌2～3min，直到钢纤维变化。而加载压力不断增大，使得试件加载侧面有较多均匀分布于拌合料后出料。的竖向裂缝，