混杂纤维对混凝土性能的影响试验研究

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发布时间：2021-09-25

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混杂纤维对混凝土性能的影响试验研究
万惠文，韦鹏亮，陈超，吴有武，高志飞
(武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，湖北武汉 430070)
摘要：通过在混凝土体系中单掺或混掺钢纤维、聚丙烯纤维、UF500纤维素纤维 3种不同性质的纤维，系统的研究了 3种纤
维单掺或混掺对混凝土工作性、力学性能和抗渗性的影响特点和变化规律。结果表明，钢纤维和聚丙烯纤维有利于提高混凝土抗
折强度，而纤维素纤维对混凝土抗渗性有较明显的改善效果；纤维混掺比纤维单掺能更大幅度的提高混凝土的抗折强度和抗渗
性能。
关键词：混杂纤维；工作性；力学性能；抗渗性
中图分类号： TU528 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2013)10—0079—04
Experim ental study on the influence of hybrid fibers on properties of concrete
W AN H uiwen，W EIPengliang，CHEN Chao，W U Youwu，GAO Zbifei
(StateKeyLaboratoryofSilicateMaterialsforArchitectures，WuhanUniversityofTechnology，WuhanHubei 430070，China)
Abstract： The influence of steel fiber，polypropylene fiber and UF500 cellulose fiber as well as their hybrid on workability．mechanical
prope~ies and impermeability of concrete are investigated systematically．Results showd that steel fiber an d polypropylene fiber could effectively increase the flexural strength of concrete，an d cellulose fiber better able to improve the imperm eability of concrete．The concrete
with hybrid fiber has better flexural strength and imperm eability than the concrete with single fiber．
Key words： hybrid fiber；workability；flexural strength；imperm eability
0 引言 1 原材料和试验方法
混凝土本身是一种多相、多组分、非均质的脆性复合
材料。在混凝土结构形成过程中因失水等原因引起收缩，
导致其内部出现孑L隙、微裂纹等缺陷。在受力过程中这些缺
陷都是裂缝源，易产生应力集中，裂缝扩展以致基体发生
破坏。通过在混凝土体系中掺人纤维，可阻止裂缝引发，减
少与缩小裂缝源尺度和数量；在受力过程中，可以抑制裂
缝的引伸和扩展，缓和裂缝尖端应力集中程度[1-4]。
单一纤维受限于其自身的特点往往只能在某些有限
的方面发挥自己的优点，而不同尺度不同性能的纤维通过
合理的设计进行混杂，使其在混凝土不同阶段发挥作用，
相互补充，既发挥了单一纤维的作用又能发挥多种纤维复
合的叠加作用，可明显提高或改善原先单纤维混凝土的若
干性能，获取优良的综合性能。UF500纤维素纤维为短、细
纤维，其在混凝土裂缝萌生和微裂阶段有良好的阻裂作用，
即纤维素纤维对改善混凝土初裂效果明显。当裂缝进一步
扩展时，大量纤维素纤维被拉断，增韧作用下降。混凝土宏
观裂缝形成后，钢纤维和聚丙烯纤维的阻裂效果优于纤维
素纤维阁。本系统研究了纤维素纤维、钢纤维和聚丙烯纤维
的单掺和二元混掺对混凝土工作性、力学性能和抗渗性的
影响规律
收稿日期：2013-04—16
1．1 试验原材料
水泥采用华新堡垒 42．5R级水泥；粗骨料选用 5～25 ml／1
连续级配的碎石；细骨料为细度模数 2．8的河砂；减水剂为
西卡(中国)有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂(液态，
固含量为 18％，减水率为 26％(对胶凝材料掺量为 1．2％))；
钢纤维采用武汉新途工程纤维制造有限公司生产的端钩
型钢纤维；聚丙烯纤维是泰安路强工程材料有限公司生产，
型号为 TB．19 mm；UF500纤维素纤维为上海罗洋科技有
限公司生产。3种纤维的主要性能指标见表 1