钢纤维全轻混凝土抗冻性能研究

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发布时间：2021-09-14

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钢纤维全轻混凝土抗冻性能研究
李长永1I2，陈淮’，赵顺波
(1．郑州大学土木工程学院，河南郑州450001；2．华北水利水电学院，河南郑州450011)
摘要：试验研究了水泥用量、水灰比和钢纤维对全轻混凝土、钢纤维全轻混凝土抗冻性能的影响，混凝土轻骨料采用膨胀页岩陶粒和
轻砂。结果表明：全轻混凝土和钢纤维全轻混凝土均未因冻融循环产生质量损失；与相对动弹性模量比较，抗弯强度损失率随冻融循环的
变化更加明显。采用适当水泥用量和水灰比配制的全轻混凝土具有一定的抗冻能力，钢纤维对全轻混凝土抗冻性能具有显著的增强效果．
建议对于主要承受弯曲作用的结构构件混凝土，增加抗弯强度损失率作为抗冻性评价指标。
关键词：全轻混凝土；钢纤维；抗冻性能；质量损失；相对动弹性模量i抗弯强度
中图分类号： TU528．572 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)11—0098—02
Frost performance of steel fiber reinforced full light-w eight concrete
LIChang-yong ，CHENHuai ，ZHA0Shun—bo
(1．School ofCivilEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China；
2．NorthChinaInstitute ofWaterConservancy andHydroelectric Power，Zhengzhou450011，China)
Abstract： Theefectsofcementcontent，watertocement ratioand steelfiberonfreeze·thawpropertiesoffulllightweight concrete(FLC)and steel
fiber reinforcedfulllightweight concrete(SFRFLC)were studiedby rapidfreeze-thawtestmethod．Thelightweight aggregateswere expanded—shale
and lightweight sand．The results show that the FLC and SFRFLC arc not mass loss resulted from freeze—thaw cycles，and the loss rate of flexural
streslgth is sensitive to freeze—thaw cycles than the relative dynamic modulus ofelasticity；certain capacity ofFLC to resist freeze—thaw can be got
by properly proportions with cement content and water to cement ratio；the freeze—thaw resistance of SFRFLC is obviously enhanced by adding
steel fiber．It is proposed that adding the loss rate of flexural strength as the evaluation index for freeze—thaw resistance of FLC and SFRFLC when
they are used for structural members mainly subjected to fiexural actions．
Key words： fulllightweightconcrete；steelfiber；freeze--thawproperty；massloss；relativedynamicmodulusofelasticity；flexural·-tensile strength
0 引言
轻质混凝土在结构工程中的应用对于减轻结构自重，提高
结构抗震性能，降低基础工程量，减小结构热桥效应，提高建筑
保温性能具有一系列优越性。但轻质混凝土具有的高孔隙率特
点将使其产生吸水特性，在冻融环境中应用时，需特别关注抗
冻性能【1_21。因此，本项目在前期力学性能研究基础上L 3I，开展了
全轻混凝土抗冻性能试验研究。
1 试验概况
1．1 原材料
试验采用P·O42．5*-g~k泥、膨胀页岩陶粒和轻砂[31。JHY．6000
高效减水剂的实测减水率为15．5％。钢纤维为薄板剪切型，等效
直径0．6 mm，等效长度32 mnl。拌和用自来水。
1．2 混凝土配合比
本试验共10组配合比，按混凝土强度等级LC30、轻骨料
密度等级800进行结构全轻混凝土配合比各参数范围的选择【ll，
参数组合如表1所示，考虑水泥用量、水灰比的变化，高效减水
剂用量为水泥的0．75％。在各配合比基础上，通过直接掺人体积
表1 混凝土配合比参数组合
率为1．5％的钢纤维配制成钢纤维全轻混凝土。
1．3 试验方法
目前混凝土抗冻试验有慢冻法和快冻法。尽管慢冻法与]二
程实际相对接近，但存在试验时间长、劳动量大和试验误差大等
缺点，同时该方法使用抗压强度评价抗冻性能是不合理的 ]。
根据以往的研究，质量损失不能确切反映混凝土抗冻性 1，而
抗弯强度对冻融循环次数更敏感。因此，本试验采用室内试
验常用的快冻法，利用相对动弹性模量、质量损失率和抗弯强
度损失率评价混凝土抗冻性能。利用CDR．2快速冻融试验机、
DT．8W 动弹模仪、WE．600B液压试验机等仪器设备混凝土试
件为100 mmxl00 mmx400 mm的棱柱体，相对动弹性模量和质
量损失率每25次冻融循环测试一次，抗弯强度每50次冻融循