钢纤维活性粉末混凝土力学性能试验研究

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发布时间：2021-09-13

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钢纤维活性粉末混凝土力学性能试验研究
郝文秀．徐晓
(河北农业大学城乡建设学院，071001，河北保定)
摘要：通过对70．7，100，150mm=种立方体和100mmxl00mmx300mm棱柱体试件的抗压及劈裂抗拉试验。
对活性粉末混凝土的强度、强度的尺寸效应、立方体与棱柱体强度之间关系、弹性模量及其与立方体强度之间的
关系进行了较为系统的研究，并利用数值回归分析法给出了相互之间关系的数学表达式，计算结果与试验结果
吻合较好。
关键词：活性粉末混凝土；钢纤维；力学性能；尺寸效应
中图分类号：，I'U 528．572 文献标识码：A 文章编号：1000—4726(2012)01—0035—03
EXPERIM ENTAL STUDY ON THE M ECHANICAL PROPERTIES OF
REACTIVE POW DER CONCRETE W ITH STEEL FIBRE
HAO Wen—xiu，XU Xiao
(College of Urban and Rural Construction，Agricultural University of Hebei，071001，Baoding，Hebei，China)
Abstract：The specimens of reactive powder concrete which size include 70．7，100，150mm cubic and 100
mmxl00 mm x300 mm prismatic were designed and tested in compressive and split-pull， some content were
studied which include the strength，size effect to strength，the strength relationship between cubic and pfism~ic，
elastic module and the relationship between elastic module and cubic strength．Th e numerical regressive
formulas were presented and the calculation results agree well with the experimental results．
Key words：reactive powder concrete；steel fibre；mechanical properties；size efect
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete简称
RPC)是一种超高强度、高耐久性及高韧性的新型水泥
基复合材料。掺入钢纤维，克服了超高强混凝土脆性大
的缺陷，与普通混凝土、高强混凝土和钢材相比，具有
超高强度、高韧性、高耐久性及良好的抗震和抗冲击性
能等优点。在对抗腐蚀要求较高的管道运输工程，以及
对抗震性能要求较高的土木建筑工程领域．具有广泛
的应用前景，但活性粉末混凝土作为一种新型混凝土，
它的研究与应用仍处于起步阶段flI 2]。
活性粉末混凝土由于原材料的产地不同，其物理
及力学性能略有差异，本文通过研究原材料(水泥、减
水剂和石英砂)的基本力学性能，为活性粉末混凝土的
推广应用提供理论参考。
1 材料及试件制作
1．1 原材料
采用P·042．5级普通硅酸盐水泥；高浓萘系高效减
收稿日期：2011-11-25
基金项目：河北省科技支撑计划项目(07215159)，河北省教育厅资助项
目(2oo8464；2009127)，河北省建设厅资助项目(2009—223)
作者简介：郝文秀(1972一)，男，满，河北承德人，副教授，工学博士，主要
研究方向为工程抗震，新型材料及其在工程中应用研究．e—maihhwxansys@
126．con1．
水剂，减水率为30％左右：细石英砂粒径范围为0 1．25
mm，按粗细程度分为粗砂、中砂、细砂(粗砂：中砂：细
砂=2：4：1)；硅灰为灰白色粉末，平均粒径0．311xm，SiO
含量大于90％；钢纤维直径约0．22 mm，表面镀铜，长l2
— 15 nlm，抗拉强度不小于2900 MPa，原材料的配合比[4]
见表1。
表1 原材料配合比
编号水泥硅灰石英砂钢纤维，％减水剂水胶比
A 1 O．21 1．8 2．O O．03 O．23
B 1 0．21 l_8 2．O O．O3 0．25
C 1 O．21 1．8 1．5 O．O3 O．23
注：钢纤维为体积比，其他均为重量比。
1．2 试件制作
衙陛粉末混凝土立方体抗压采用70．7，100，150mm
三种立方体试件，劈裂抗拉采用lOOmm立方体试件，棱
柱体抗压和弹性模量采用100mm~lO0minx300mm棱柱
体试件。
将称量好的石英砂、水泥、硅灰和减水剂依次倒人
60 L卧式普通混凝土搅拌机内，干拌3 rain；向搅拌机内
加入2／3的水，搅拌3 min；然后在搅拌机搅拌其他原材
料的同时，逐渐将钢纤维均匀撒入，待钢纤维全部投入
后，再搅拌2 min；最后加入剩余1／3水搅拌3 rnin，搅拌