钢纤维保温混凝土抗压和抗拉性能试验研究

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发布时间：2021-09-13

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钢纤维保温混凝土抗压和抗拉性能试验研究
任佳妮，许家文
(太原理工大学建筑与土木工程学院，030024)
摘要：选用0、O．5％、1％、1．5％、2％和2．5％六种钢纤维掺量，对C30保温混凝土进行不同龄期的立方体抗压试
验和劈裂抗拉试验，分析了不同钢纤维的掺量和不同龄期对钢纤维保温混凝土的抗压和抗拉强度影响。结果表明，
当保温混凝土中单掺钢纤维时，随着钢纤维掺量的增加抗压强度和抗拉强度也随着增加，但抗压强度增长效果并不
明显；当保温混凝土中纳米SiO 掺量为1-2％时，随着钢纤维掺量的增加抗压强度和抗拉强度也随着增加，但抗拉强
度同不掺纳米SiO 时接近。
关键词：钢纤维；纳米材料；抗压强度；抗拉强度；保温混凝土
Abstract：By choosing six kinds of steel fiber content(0，0．5％，1％，0．5％，2％ and 2．5％ )，the compressive strength
and splitting tensile property of C30 insulation concrete at the different age are tested，and the influences of different steel
fiber content or different ages on compressive strength and tensile strength of steel fiber thermal insulation concrete are
analyzed．The results show that with the increasing of steel fiber content．compressive strength and tensile strength of the
concrete increase，but the compressive strength of the concrete is not obviously improved；When the content of NS is
1 I2％．with the increasing of steel fiber content．compressive strength and tensile strength of the concrete increase，but the
tensile strength of concrete is close to that of concrete without NS．
Key words：Steel fiber；Nanometer material；Compressive strength；Tensile strength；Therm al insulation concrete
中图分类号：TU528．572 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2014)08—56-03
0 前言
目前，世界上94％以上的建筑物为钢筋混凝土
结构，这些结构中使用量最多的是混凝土。普通混
凝土有较好的抗压性能，但抗拉、抗裂和保温性能
均较差。研究表明，在普通混凝土中加入一定量的
钢纤维可改善抗拉、抗裂性能，使其在地震或火灾、
爆炸等情况下不至于发生脆性破坏n 。在普通混凝
土中加入一定量的玻化微珠和其他外掺料、外加剂
等，通过合理的配合比设计后可以有效提高混凝土
的保温性能，减缓混凝土结构的热损耗，达到节能
的效果【4_71。本课题在前期研究成果的基础上，研究
了同时加入钢纤维和玻化微珠保温材料对混凝土
抗压、抗拉性能及保温性能的改善作用。
1 试验设计
1．1 原材料
P·0 42．5级普通硅酸盐水泥；铣削型钢纤维，
堆积密度910~930kg／m。，长径比40，抗拉强度
1500MPa；玻化微珠无机保温骨料；天然玄武岩碎
石，粒径5-25mm，连续级配，压碎指标<3％；普通混
凝土用砂；高效聚羧酸减水剂；纳米SiO ，平均粒径
基金项目：教育部高等院校博士点基金项目(201014021200
07)；山西省建设厅资助项目(山西省城镇化建设标准体系)。
一56—
30nm，表观密度<0．12g／cm。，羟基含量>45％，紫外线
反射率>85％。
1．2 配合比设计
钢纤维掺量以混凝土体积为基准，定义r为钢
纤维的体积掺量，为简化试验，本试验采用0、0．5％、
1％、1．5％、2％和2．5％六种钢纤维掺量，纳米SiCz的
替代水泥率为0和1．3％。混凝土设计强度C30，水
灰比0．55，基准配合比见表1。
表1 混凝土基准配合比 kg／m
1-3 试件制备
采用强制式搅拌机，先投入玻化微珠和少量水
预湿搅拌30s，再依次投入其他原料料和钢纤维搅
拌270s；将拌好的原料分别装入尺寸为150mm~l50
millx150mm 和150ramX150ram~300mm 的试模，用
振动台振捣密实，48h后拆模；在恒温恒湿养护室内
养护至指定龄期，即14d、28d和56d后进行立方体
抗压强度试验和棱柱体轴心抗压强度试验。
1．4 试验方法
混凝土立方体抗压试件和棱柱体轴心抗压试
件统一使用电液伺服万能试验机进行试验，加载速