纤维复合泡沫混凝土力学性能优化.pdf

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1、2017年第1期(总第327期)混凝土Number1in2017(TotalNo．327)Concrete实用技术PRACTICALTECHNoLOGYdoi：10．39698．issn．1002—3550．2017．01．036纤维复合泡沫混凝土力学性能优化于蕾Ⅵ，张君2。张国庆1。陈雷1(1．jj：京新桥技术发展有限公司，北京100088；2．清华大学土木工程系，北京100084)摘要：为增强泡沫混凝土材料的力学性能，以纤维种类、掺量及纤维分散方式为影响因素，通过正交试验设计，进行不同纤维掺加方式的泡沫混凝土抗压抗折力学性能试验；对试验结果进行极差分析及因素水平分

2、析，得到最优纤维掺加方式；结果表明，纤维掺量是抗折强度的主要影响因素，其次是纤维种类，再次是纤维分散形式，应力曲线形态受纤维种类影响显著，纤维不利于抗压强度的提高，有利于抗折强度的改善。关键词：泡沫混凝土；纤维；力学性能；正交试验；优化中图分类号：TU528．572文献标志码：A文章编号：1002—3550(2017)01—0145—05MechanicalpropertiesoptimizationoffiberreinforcedfoamconcreteYULeil,2ZHANGJun2,ZHANGGuoqin91，CHENLeil(1,BeijingXinqia

3、oTechnologyDevelopmentCo．，Ltd．，Beijing，100088，China；2．DepartmentofCivilEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Formechanicalpropertiesoptimizing，3factorsincludingfiberstyle，amountofadmixtureandperiodwereselectedtoopti-mizingmechanicalpropertiedoffoamconcrete．Byorthog

4、onalexperimentdesign，specimenwithdifferentfiberaddedwaysweretest．Rangeanalysisandfactorlevelsanalysisshowthebestfiberaddedway．Testshowsthatfibercontentisthemostimportantfactortoflexuralstress．Nextoneisthekindoffiberandthethirdisperiod．Thekindoffibercallmakeadifferenceofstresscurve．Fiber

5、isnotgoodfortom-pressionstrengthbutgoodforflexuralstrength．Keywords：foamconcrete；fiber；mechanicalproperties；orthogonalexperiment；optimization0引言泡沫混凝土是一种含有大量封闭气孔的轻质保温材料，被广泛应用于建筑工程中，但其韧性差、强度低，又在一定程度上限制其广泛应用。有研究将纤维掺入水泥基材来提高其抗变形能力及强度，但纤维掺加方式对泡沫混凝土力学性能的影响效果不同。纤维品种对泡沫混凝土力学性能有影响；Park研究表明碳纤维比玻璃

6、纤维对基质的补强作用显著[q，MohammedImtiazKhan研究表明在抗折强度上，玄武岩纤维比聚丙烯纤维表现最好闭；韩珀发现对抗弯性能而言，聚乙烯醇纤维比聚丙烯纤维要好【3】。纤维掺量对泡沫混凝土力学性能有影响；蔡娜研究表明聚丙烯纤维掺量在1．2‰v1．6％范围内，抗压强度有所下降问；张喜研究表明当高碱玻璃纤维掺量在0～20％之间时，随掺量增加泡沫混凝土抗压强度呈上升趋势，当掺量超过20％时，强度下降，并小于标注泡沫混凝土抗压强度嘲；赵星研究表明泡沫混凝土抗压、抗折强度随玄武岩纤维掺量的增加而增加同。纤维的分散性也会影响泡沫混凝土的力学性能；Li．V．C收稿日期

7、：2016--02-01研究表明当聚丙烯网状纤维投入到水泥基材料后，在水泥基材料搅拌过程中，纤维单丝间的横向连结经水泥基材自身的揉搓和摩擦作用而破坏，形成纤维单丝或网状结构充分张开，从而实现数量众多聚丙烯纤维均匀掺入水泥基材中的效果17]。纤维种类、掺量及其分散性均会影响泡沫混凝土的力学性能，为进一步优化纤维泡沫混凝土的力学性能，本文以纤维种类、掺量、分散性为影响因素，基于正交试验设计与理论分析，找出最优纤维掺加方式，为工程应用提供参考。1试验设计1．1原材料试验采用北极熊牌快硬硫铝酸盐水泥；I级低钙粉煤灰；甘肃三远硅材料有限公司生产的硅灰；中岩科技