钢纤维混凝土路面的力学性能研究.pdf

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1、第15卷第6期中国水运VoI15No．62015笠6月ChirlaWaterTransportJune2015钢纤维混凝土路面的力学性能研究王乾坤(河北省高速公路宣大管理处，河北张家口075000)摘要：文中从力学角度出发，研究了层布式钢纤维混凝土的力学性能。从水灰比、钢纤维体积掺量对层布式钢纤维混凝土抗压、抗劈裂及抗折强度的影响规律，提出了层布式钢纤维混凝土这种路面结构的一些优缺点，以期通过此项工作能全面地了解层布式钢纤维混凝土的性能并有助于工程实际应用。关键词：钢钎维混凝土；力学性能；实验中图分类号：TU528文

2、献标识码：A文章编号：1006-7973(2015)06-0232-02引言况，搅拌方法采用湿拌法即先将砂、水泥和水在胶砂搅拌机从国内以及国外道路发展状况来看，我国沥青混凝土路均匀拌和，再加入钢纤维，搅拌时间长短以纤维能在砂浆中面的应用最为广泛，但沥青混凝土路面使用寿命较短，维修的均匀分布为度，一般为4—5min。试件在振动台振动费用相对来说较高，在欧美一些发达的国家当中，水泥混凝2~3min使其密实，成型后的试件在养护室中养护三天后拆土路面的发展也相当迅速，水泥混凝土路面与沥青混凝土路模，随后将其置于养护室中养护至

3、龄期。每种配合比龄期养面相比而言具有使用寿命长、强度高、抗摩擦性好等优点，护为28d。但水泥用量较高，工程量较大。而且水泥混凝土的抗拉、抗二、实验结果分析弯强度及其脆性、韧性都较低，抗冲击性及抗裂性能也较差。通过对各组试件的抗压、抗折、抗拉，可得如下表1。因此，尽管水泥混凝土有很多优点，但本质是属于脆性材料，表1钢纤维混凝土力学性能用于路面还有许多不足之处，还需要对其进行增强与改性。混凝土中钢纤维的应用正在迅速发展，钢纤维的来源广泛。而且具有良好的抗碱性和化学稳定性等优点，因此在混凝土中添加钢纤维与普通混凝土相比，具

4、有较好的抗疲劳特性、较低脆性、较好的防裂性和较好的抗冲击性等许多优点。一、实验材料与方法1．实验材料水泥：为425号普通硅酸盐水泥，经检验，水泥在稠度、凝结时间、安定性、强度指标上均满足国标要求。砂子：本试验选用的砂子各项技术指标均符合国家标准1．抗压试验分析的级配合理的II区中砂由表1和图1可以对比看出，钢纤维混凝土的抗压强度碎石：试验采用粒径为5~20ram的连续级配的碎石。虽比素混凝土有所提高，但增加的幅度并不明显，钢纤维体钢纤维：本实验采用80mm的钢纤维。积掺量对抗压强度也影响很小，因此，钢纤维混凝土的抗压

5、水：为自来水。强度还是取决于混凝土基材的本身性能。2．实验方法40此实验主要针对添加钢纤维混凝土的基本力学性能试验35研究，包括立方体抗压强度试验、抗折强度试验、劈拉强度3。试验；十#A5试验试件尺寸为：抗压、劈裂试验试件为"41"木#比n45150mmxl5Ommx150ram的立方体，四点弯曲抗折试验试件为l0150mmx150mmx550mm的棱柱体。5实验采用两种水灰比：0．45、0．5；钢纤维掺入量为O00．0050010．0150．02O2S0．5％-2％之间，每种配合比采用三组平行实验，然后放入小I

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7、睡^■型搅拌机搅拌。由于考虑钢纤维的分散情况和纤维的损失情图1刚纤维掺入量与抗压强度的关系收稿日期：2015—03—15作者简介：王乾坤，(1983一)，男，河北省高速公路宣大管理处助理工程师，研究方向为土木工程。第4期王乾坤：钢纤维混凝土路面的力学性能研究233．叠■鼙765432lO2．抗折强度分析土提高了(1．42，8．0，11．32，13．2)％。其规律与抗折强根据表1和图2可以看出：钢纤维混凝土抗折强度比素度相同，从而再次可以看出较低水灰比混凝土比较高水灰比混凝土有明显提高。在相同钢纤维长度，水灰比为0．4

8、5时，的混凝土能使钢纤维增强效应更好。钢纤维体积掺量为(0．5，1，1．5，2)％时较素混凝土提高3．5了(17．02，27．66，31．91，29．79)％，但当水灰比为0．53时，掺入相同的钢纤维体积掺量时只比素混凝土提高了(15．63，21．87，28．13，25)％，因而可以看出并不是水ZS灰比越大越好，相反降低基体水灰比是更能充分发挥钢纤维·●水敏比仉5在混凝土中的增强效应。+水麓比46在图2中还可以看出，当钢纤维体积掺量小于1．5％时钢纤维混凝土抗折强度随体积掺量的增加而增大，但当体积掺量大于1．5％时，

9、抗折强度却出现了下降的趋势，这说明钢纤维掺量并不是越多越好，当钢纤维掺入过量时，钢纤维会UU．0050．OlO．0150．Z0．025集中在一起这有可能影响了钢纤维与基体混凝土的结合，从扦难掺入量而导致抗折强度的下降，影响了钢纤维的增强效应，因此施图3钢纤维掺入量与劈裂强度的关系工时一定要计算好钢纤维掺入量以及铺撒的均匀性。三、结论钢纤维混凝土