有机仿钢纤维增强混凝土断裂韧性及抗裂性能研究
常洪雷’，金祖权’，任鹏程
(1．青岛理工大学土木工程学院，山东青岛266033；2．青荣城际铁路指挥部，山东青岛264000)
摘要： 研究了有机仿钢纤维对高性能混凝土抗压强度、断裂韧性及抗裂性能的影响。结果显示，掺加有机仿钢纤维对高性能
混凝土的抗压强度影响不大，但可以显著提高其断裂韧性和抗裂性能，且随着掺量的增加，效果愈显著。
关键词： 有机仿钢纤维；抗压强度；断裂能；抗裂性能
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2013)02—0000一O0
Study on fracture toughness and crack resistance of steel-wire-like organic fiber reinforced concrete
CHANGHong-lei。，JIN Zu—quart ，REN Peng-cheng
(1．School ofCivilEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao266033，China；
2．Qingrong Inter-city Railway Headquarters，Qingdao 264000，China)
Abstract： Evaluations of the compressive strength，fracture toughness and crack resistance capacity for steel—wire—like organic reinforced
high performan ce concrete was conducted．The experimental results showed that while steel—wire—like organic fiber had little influ—
ence on compressive strength of high perform ance concrete，it could dramatically increase the fracture toughness an d crack resistance，
which was proportional to the dosage of steel—wire—like organ ic fib er．
Keywords： steel--wire-·like organicfiber；compressive strength；fracturetoughness；crack resistance
0 引言
目前我国工程建筑正在大规模开展，这些工程大多都
提出了很高的寿命要求。为了保证工程服役寿命的要求，
高性能混凝土得到了大量的应用[1]。然而混凝土本身所具
有的缺陷，如抗裂性能差、韧性过低易脆性断裂等，这在一
定程度上又限制了高性能混凝土进一步发展闭。
有机仿钢纤维断裂强度很高，纤维分散性好，混凝土
拌合物工作性能好，经过表面改性处理的有机仿钢纤维与
水泥基材料有很好的黏结力 ，可以充分利用混凝土或砂
浆与纤维的增强原理啊。而且有机仿钢纤维很难与酸、碱反
应，不会被空气氧化，也不会发生类似钢纤维的锈蚀情况，
同时具有质轻，经济的优点嘲。
但有机仿钢纤维是一种新型纤维材料，关于其在高性
能混凝土中应用的研究还很少。本试验主要通过在高性能
混凝土中掺加不同量的有机仿钢纤维，研究其对高性能混
凝土抗压强度、断裂韧性及抗裂性能的影响，并为其推广
应用提供相应依据。
1 试验
1．1 原材料及配合比
本试验选用的P·0 42．5R级水泥由山东山水水泥集
团有限公司青岛分公司提供；粉煤灰由青岛鲁青生产；矿
粉由青岛家梁足球工贸有限公司新型建材厂生产；硅灰平
均粒径为0．2 Izm。水泥、粉煤灰、矿粉及硅灰的化学组成如
表1所示。粗集料采用粒径为5～25 mm的碎石，连续级配；
细集料采用的河砂为中砂。外加剂为江苏博特的PeA4．C
型高效聚羧酸减水剂。有机仿钢纤维由深圳维特耐工程有
限公司生产，其技术指标如表2所示，形貌如图1所示。
表1 水泥、粉煤灰、矿粉及硅灰的化学组成 ％
化学组成SiO2 A1203 Fe203 CaO MgO SO3 Na20 f-CaO
断裂强度 初始模量 断裂伸长率 直径 长度
／MPa 瓜 Pa ／％ ／mm ／mm
≥460 ≥6 100 ≤22 0．5-0．85 3O～50
高性能纤维混凝土的配合比如表3所示。
1．2 试验方法
(1)抗压性能试验。对养护不同龄期的纤维混凝土，采
用无锡东仪制造科技有限公司生产的DY．2008型全自动

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