混杂纤维增强混凝土及氧化铝空心球对其性能的影响

【摘要】： 不同种类、低弹性模量和高弹性模量的纤维具有各自的特点,为了提高混凝土的性能,将混杂纤维与混凝土叠加,充分发挥各种纤维的特点,使纤维增强混凝土具有良好的抗渗性,韧性和阻裂性等性能。混杂纤维增强混凝土是一种新型工程复合材料,不仅具有单一纤维增强混凝土的特性,而且还赋予单一纤维增强混凝土所不具备的性能。 本文介绍了纤维增强混凝土的性能以及国内外研究现状。在混凝土中掺加金属纤维和聚丙烯纤维组成的混杂纤维制成混杂纤维增强混凝土,向混杂纤维增强混凝土中掺加氧化铝空心球来改善混杂纤维增强混凝土的流动性。采用扩展度法,L形流动度试验法,沉入度法和U形试验法对混杂纤维增强混凝土的流动性进行了测试；对混杂纤维增强混凝土试块的抗折强度和抗压强度进行了测试；采用扫描电子显微镜对混杂纤维增强混凝土的纤维分散情况进行了测试。 本文首先采用正交试验法对混杂纤维的掺量,混杂纤维的杂化比例和混杂纤维的长度对混杂纤维增强混凝土的流动性影响显著性进行了评估；然后采用对比试验逐次对流动性和力学性能影响因素进行研究。结果表明：随着混杂纤维掺量的增大,新拌混杂纤维增强混凝土的流动性大约成线性关系下降且混杂纤维增强混凝土材料的抗折强度和抗压强度呈现先增大后减小的变化；随着纤维杂化比例的变化(聚丙烯纤维掺量的降低和金属纤维掺量的增加),新拌混杂纤维增强混凝土的流动性大约成线性关系增加且混杂纤维增强混凝土材料的抗折强度和抗压强度呈现先增加后减小的变化趋势；随着混杂纤维长度的增大,新拌混杂纤维增强混凝土的流动性成线性关系下降且混杂纤维增强混凝土材料的抗折强度和抗压强度呈现先增加后减小变化趋势。随着氧化铝空心球掺量的增加,新拌混杂纤维增强混凝土的流动性大约成线性关系增加且混杂纤维增强混凝土材料的抗折强度呈现先增加后变化趋于平缓的趋势,且混杂纤维增强混凝土材料的抗压强度呈现先增大后减小的趋势。试验推荐混杂纤维的最优掺量为1.6%,纤维杂化比例为1：1,纤维长度为8mm和氧化铝空心球的掺量为6%。