玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲韧性能试验研究

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发布时间：2021-09-03

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玄武岩一聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲韧性能试验研究
王学志，贺晶晶，邹浩飞，刘华新，舒玉龙
(辽宁工业大学土木建筑学院，辽宁锦州121001)
摘要：通过对单掺和3种不同混杂比例混掺的方式，以体积掺加率0．3％、0．6％、0．9％、1．2％将玄武岩、聚丙烯纤维掺人普通C30
混凝土中形成混杂纤维混凝土。对其弯曲性能进行试验研究。结果表明：混凝土中掺入纤维后，对基体混凝土弯曲性能有极大改
善作用；1：2混杂纤维呈“正混杂效应”，在掺加量为O．3％时，对基体混凝土弯曲韧性指数提高最为显著。2：1混杂纤维出现“负混杂
效应”，对基体混凝土的韧性有降低作用。
关键词：玄武岩纤维；聚丙烯纤维；混杂纤维混凝土；弯曲韧性
中图分类号： TU528．572 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)04—0082—05
Experimental study on basaIt—poIypropyIene hybrid fiber reinforced concrete flexural toughness characteristic
WANGXuezhi，HEJingiing，ZOUHaofei，LIUHuaxin，SHUYulong
(Civil Engineering and Arehitec~'e College，Liaoning University ofTeclmology，Jinzhou 121001，China)
Abstract： Through the single blending ratio of three different hybrid blending way to the volume mixing ratio of 0-3％，0．6％，0．9％，
1．2％ will be basalt．polypropylene fibers mixed with ordinary C30 concrete to form hybrid fiber reinforced concrete．Its bending properties
were tested．The results showed that：concrete mixed with fiber after the matrix has greatly improved bending properties of concrete action；
1：2 hybrid fibers were“positive hybrid efect”in the mixing amount of 0-3％．the flexural toughness of concrete matrix index increased the
most significant．2：1 hybrid fiber“negative confounding effect”on the toughness ofthe concrete matrix lowering efect．
Key w ords： basalt fiber；polypropylene fiber；hybrid fiber reinforced concrete；flexural toughness
n 芒1÷ 验研究。
U 々I 吾
纤维混凝土是以水泥浆、砂浆或混凝土为基体，加入
纤维组成的复合混凝土材料，简称为“纤维混凝土”(Fiber
Reinforced Concrete又称FRC)[ 。混杂纤维混凝土(HFRc)
是指在混凝土为基体中加入两种或两种以上不同纤维或
不同几何特性的同一品种纤维而组成的纤维混凝土。国内
外大量研究表明p-5_：将不同品种纤维或不同特性的纤维按
一定比例混杂掺人混凝土基体中，使其取长补短，发挥各
自优势、产生混杂效应。使混凝土基体性能在多相、多结构、
多层次上的性能得到改善。
纤维混凝土的弯曲韧性是纤维混凝土开裂后能继续
保持承受较大荷载的能力，是评价纤维混凝土的一个重要
指标同。由于弯曲韧性试验方法和评价指标的不同，导致对
纤维混凝土弯曲韧性的评价有很大差异[7]。目前，关于纤
维混凝土韧性指标的试验方法应用比较广泛的有美国
ASTMC1018--1998方法阎、中国JGJ／T221-2010方法、日
本JSCE方法㈣。这几种方法都是基于纤维混凝土开裂过程
中吸收的能量来定义的韧性指标。这里采用中国JGJ／T 221—
2010方法对玄武岩一聚丙烯混杂纤维混凝土的韧性进行试
1 B—PPHF1LC弯曲性能试验设计
1．1 试验用材料及纤维混凝土配合比设计
1．1．1 试验用材料
水泥：水泥是混凝土的的重要组成材料。其强度等级
直接影响混凝土的强度等级，因此，水泥的强度是混凝土
强度的一项重要技术指标。本试验选用32．5A级矿渣硅酸
盐水泥。
骨料：本试验所用骨料严格按照现行行业标准JGJ 52
《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》⋯】的规定。采
用锦州市女儿河中砂和锦州市温滴楼石子厂生产的粒径
小于20 mm的碎石。
水：本试验混凝土拌制用水应符合JGJ 63—2006《混
凝土用水标准》㈦，所用水为锦州市自来水。
纤维：本试验用两种纤维，分别是玄武岩纤维和聚丙
烯纤维。玄武岩纤维外观形态如图1(a)所示，其性能指标
如表1所示。聚丙烯纤维外观形态如图1(b)所示，其性能