關(guān)于鋼纖維混凝土抗裂性能的試驗研究

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1、關(guān)于鋼纖維混凝土抗裂性能的試驗研究鋼纖維混凝土是一種新型的復(fù)合材料,相比混凝土本身它的力學(xué)性能要好很多,在施工中也因其優(yōu)越的特性而受到廣泛的應(yīng)用,因此關(guān)于鋼纖維混凝土抗裂性能的試驗研究具有非常重要的實踐意義。本文從原材料的選取,關(guān)鍵參數(shù)的選擇與計算出發(fā),對試驗結(jié)果進行了分析與探討,旨在為鋼纖維混凝土抗裂性能研究起到了一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞:鋼纖維混凝土;抗裂性能;實驗研究1、引言  在道路、橋面、水力等施工中路面用接縫不僅要對路面荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力起到很好的承受作用,還要對因為混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生變形起到承受的作用,所以在接縫材料的選擇上我們一般選取黏結(jié)

2、能力比較強、脆性比較好以及力學(xué)性能比較優(yōu)越的混凝土材料。不過由于普通混凝土材料屬于脆性材料,這就很容易出現(xiàn)抗拉的強度低以及容易開裂的問題?! 《摾w維混凝土指的是在普通的混凝土中加入亂向分布的短鋼纖維以后形成的一種復(fù)合材料。通過亂向分布鋼纖維的加入可以遏制混凝土內(nèi)部的微裂縫擴散,這就有效的防止了宏觀裂縫的形成,對于改善混凝土的抗拉、抗彎以及抗疲勞性能等有著明顯的效果,本文將著重對其抗裂性能的提升進行探討。2、原材料的選擇  在關(guān)于鋼纖維混凝土抗裂性能的實驗研究中,原材料的選擇非常重要,其中鋼纖維所采用的是長徑比為50的剪切型鋼纖維,水泥選取的等級是P-

3、O52.5級,細(xì)骨料使用的是天然河砂,粗骨使用的是粒徑小于20毫米的碎石,水為普通水,外加劑為高效減水劑?! ≡诰唧w的參數(shù)及性能上,細(xì)骨料級配去0.16到5毫米,細(xì)度模數(shù)取2.6,表觀密度取2435kg/m?,含泥量取2.4%?! 《诖止橇系奈锢碇笜?biāo)上,級配取5到20毫米。表觀密度為2680kg/m?,壓碎指標(biāo)取5.8%,含泥量取0.3%?! ∷嗟闹饕阅苡校簶?biāo)準(zhǔn)稠度用水量取28.4%,初凝時間為204min,終凝時間為285min。3、參數(shù)計算  參數(shù)的正確選擇對于試驗結(jié)果的正確性有非常大的影響,在本次試驗中關(guān)鍵的參數(shù)選取如下:  (1)對試配抗

4、壓強度及試配抗折強度  首先要對鋼纖維混凝土的試配強度進行確定,鋼纖維混凝土強度等級取C50,則其試配強度可根據(jù)強度選取95%。相應(yīng)保證率系數(shù)可以取為1.645,那么所取的試配抗壓強度可計算得59.84MPa。  其次,對抗折強度進行計算,試配時的抗折強度應(yīng)該等于設(shè)計抗折強度的1.1倍。我們通過計算可以得出為8.8MPa?! 。?)通過計算可以得到鋼纖維混凝土的水灰比取為0.4. ?。?)對鋼纖維的體積率與單位提及用量進行確定,通過計算得出體積率為1%,單位體積用量為78kg/m? ?。?)對單位體積的用水量和用水泥的量進行確定。在考慮到外加劑的因素以

5、后經(jīng)計算得出用水量為180kg,用水泥量為450kg?! 。?)對砂率進行確定,鋼纖維混凝土的砂率與其體積率和水灰比有直接關(guān)系。本次經(jīng)計算后合計砂率為46%?! 。?)對單位體積砂以及石用量進行確定,我們可以使用絕對體積法的到砂用量為931kg,而石用量為795kg。4、對于鋼纖維混凝土抗裂性能的試驗結(jié)果分析 ?。?)摻入鋼纖維對混凝土和易性的影響  和易性關(guān)系到混凝土在拌合、澆注等過程中是否方便操作,和易性高則代表著我們獲取的混凝土質(zhì)量更加均勻。我們一般從流動性、粘聚性以及保水性三個方面對混凝土的和易性進行評估。主要方法是對于其拌合物的流動性進行測試

6、,然后將其作為一個評估時使用的指標(biāo),最后再綜合其粘聚性以及保水性對其的出評價?! ≡谶@次試驗之中,我們對于流動性的測試方法使用的是坍落度法,經(jīng)過測量我們獲取的坍落值是82毫米。這一數(shù)據(jù)說明摻入鋼纖維的混凝土流動相比較好。此外,在觀察中,我們未發(fā)現(xiàn)離析以及沁水的現(xiàn)象,也就是說它的粘聚性與保水性比較好。 ?。?)摻入鋼纖維對混凝土抗壓強度的影響  在試驗中我們發(fā)現(xiàn)鋼纖維的摻入與混凝土抗壓能力之間基本沒有關(guān)系,7d齡期的時候提高值為2.8%,而在28d齡期的時候?qū)?yīng)的是4.7%,其改善效果非常微小,對于這一現(xiàn)象的原因可能是因為摻入鋼纖維以后,沒有充分的水泥漿

7、提來對骨料進行包裹,這必然會使得其抗壓強度不可能出現(xiàn)較大的改善。另外,我們還可以從破壞形態(tài)上進行分析,由于一般混凝土是比較典型的四角錐的形態(tài),在鋼纖維加入以后,其試件的完整性沒有出現(xiàn)大的改變,這也是導(dǎo)致在摻入鋼纖維以后沒對混凝土抗壓強度帶來很大改善的原因之一?! 。?)摻入鋼纖維對混凝土劈拉強度的影響  在試驗中,我們發(fā)現(xiàn)鋼纖維的摻入對于混凝土的抗劈拉強度有著非常明顯的改善,在7d齡期的時候提高值為23.7%,而在28d齡期的時候?qū)?yīng)的增幅高達(dá)39.3%。出現(xiàn)這種情況的原因主要是因為鋼纖維對于應(yīng)力的傳遞有著很好的效果,此外,鋼纖維還可以長時間承受外力,

8、這種特點決定了其變形不可能太嚴(yán)重,也就是說其抗劈拉強度會出現(xiàn)較大的改善?! ♂槍饺脘摾w維對混

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