钢纤维在不同强度混凝土中应用探究

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1、钢纤维在不同强度混凝土中应用探究　　摘要：选用目前最为广泛应用的三种钢纤维，微细平直型钢纤维、端钩型钢纤维和剪切型钢纤维，在普通混凝土和高强混凝土两种基体中，分别研究了其对混凝土新拌性能、抗压强度和弯曲韧性的影响。结果表明，三种钢纤维都对混凝土的流动性能产生不利影响，其中微细钢纤维最为明显；钢纤维对强度的提高幅度：微细平直型钢纤维>端钩型钢纤维>剪切型钢纤维，且随着钢纤维掺量的增加而增加；钢纤维对弯曲韧性的提高幅度：端钩型钢纤维>微细平直型钢纤维>剪切型钢纤维；混凝土基体强度的增加有利于钢纤维作用的更好发挥。关键词：钢纤维；混凝土；新拌性能；抗压强度

2、；弯曲韧性ApplicationofsteelfiberonconcretewithdifferentstrengthAbstract:Threetypesofsteelfiberwereusedinthispaper,suchasmicro-diametersteelfiber,end-hookedsteelfiberandshear-patternsteelfiber.Effectoffiberonfreshperformance,compressivestrengthandflexuraltoughnessofordinaryconcretea

3、ndhigh-strengthconcretewas11studied.Resultsshowedthat,thethreetypesofsteelfiberadverselyaffectedtheflowpropertiesofconcrete,andtheinfluenceofmicro-diametersteelfiberwaslargest.Withtheincreaseofsteelfibercontent,theincreaseofconcretecompressivestrengthincreasedgradually.Thestren

4、gthenhancementofmicro-diametersteelfiberwasbest;thetoughnessenhancementofend-hookedsteelfiberwasbest;andthestrengthandtoughnessenhancementofshear-patternsteelfiberwasworst.Theincreaseofconcretestrengthcouldmakethesteelfiberworkbetter.Keywords:Steelfiber;Concrete;Freshperformanc

5、e;Compressivestrength;FlexuraltoughnessTU74引言11混凝土由于存在拉压比低、易开裂等缺陷，限制了其更为广泛的应用。纤维被认为是解决混凝土开裂问题的关键材料之一，在混凝土中主要起到增强、阻裂及增韧的作用，可大幅提高混凝土的承载和变形能力。吴中伟院士[1]就曾多次提出“复合化是水泥基材料高性能化的主要途径，纤维增强是其核心”，着重强调了纤维的重要性。针对纤维混凝土，国内外开展了大量的试验和理论研究，赵顺波等[2]研究了高强钢纤维对混凝土弯曲韧性的影响；杨萌[3]对钢纤维与高强砂浆的粘结性能，钢纤维高强混凝土的基本

6、力学性能进行了大量的研究；Alhozaimy等[4]、Wu等[5]研究了纤维对混凝土力学性能的影响；赵国藩等[6]从断裂力学理论出发，导出了与复合材料理论相一致的乱向分布钢纤维混凝土抗拉强度公式，并分析了钢纤维混凝土的增强机理和破坏形态；高丹盈等[7]提出了钢纤维混凝土及其特定结构的计算理论、设计方法和关键技术。尽管国内外对纤维混凝土开展了大量的研究，但有关纤维对不同强度混凝土性能影响的系统研究及机理分析仍然较少。本文选用目前最为广泛应用的三种钢纤维，研究其对混凝土新拌性能、抗压强度和弯曲性能的影响规律，从而为纤维在不同工程中的应用提供技术支撑。1试

7、验原材料及配合比1.1原材料胶凝材料：江南小野田水泥有限公司生产的P•Ⅱ52.5硅酸盐水泥；南京热电厂Ⅰ级粉煤灰；贵州海天铁合金磨料有限公司生产的硅灰；微米级超细矿渣粉，密度为2.86g/cm3，比表面积为7800cm2/g。胶凝材料的化学组成见表1。11集料：粗集料为江苏句容产玄武岩碎石；细集料为洁净河砂，细度模数为2.6。钢纤维：江苏博特新材料有限公司生产的微细平直型、端钩型和剪切压型3类钢纤维，其性能参数见表2。表1胶凝材料的化学组成（%）表2钢纤维性能参数1.2配合比根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）和《纤维

8、混凝土应用技术规程》（JGJ/T221-2010）中混凝土的配制方法，进行配合比设计。普通和高强混凝土基体的