碳纤维改善浮石混凝土力学特性的试验研究.pdf

第 1 6 卷第 2期 2 0 1 3年 4月 建筑材料学报 J OURNAL OF B UI LDI NG MATE RI AL S Vo 1 1 6， NO 2 Ap r ， 2 01 3 文章编 号： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 3 ) 0 2 0 2 3 2 0 5 碳 纤维 改善浮石混凝 土力学特性的试验研究 王海 龙 ， 申向东， 王 萧萧 ( 内蒙古农业大学 水利与土木 建筑工程学院，内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 1 8 ) 摘要 ：以 内蒙古地 区天 然浮石 作 为粗骨 料 ， 对碳 纤 维掺 量 ( 质 量 比) 为 1 1 0 0 ， 1 3 0 0 ， 1 5 0 0 ， 1 8 0 0 ， 1 1 0 0 0的天 然浮石 轻骨料 混凝 土进 行 3 ， 7 ， 1 4 ， 2 8 ， 9 0 ， 1 8 0 d抗压 强度 、 峰 值荷 载 和 弹性模 量 试验 ， 分析 了冻融后 纤 维轻骨料 混凝 土 的 力 学性 能 ， 总结 了碳 纤 维对 轻 骨料 混 凝 土 早期 强度 、 变形 量 及 弹性模 量和 冻融循 环 的影响及 改善 轻 骨料 混凝 土微 观 结 构性 能 的作 用 从 微 观 角度探 讨 了在 冻融 循 环过 程 中 ， 纤 维表 面及 纤维与 浆体界 面 的黏 结 情 况 结 果表 明 ： 纤 维 可 以改善 轻 骨料 混 凝 土 的稳 定性 能 ， 提 高其脆 性性 能 ， 且 能 改善 抗 冻性 ， 确 定 1 1 0 0 0的掺 量最 为适 宜 关键词 ：天然浮石轻骨料混凝土； 碳 纤维；力学性能 中 图分类 号 ： TU5 2 8 文献标 志码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 - 9 6 2 9 2 0 1 3 0 2 0 0 9 S t u d y o f Ca r b o n Fi b e r I m p r o v e d Pu m i c e Co nc r e t e M e c ha ni c a l Pr o p e r t i e s W A NG H al - l o n g ， SH EN Xi a ng - do ng， W AN G Xi ao - xi ao ( Co l l e g e o f W a t e r Co n s e r v a n c y a n d Ci v i l En g i n e e r i n g，I n n e r M o n g o l i a Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y，Hu h h o t 0 1 0 0 1 8，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：As t he c o a r s e a g gr e ga t e，t he na t u r a l pu mi c e i n n or t he r n Chi n a wa s us e d The l i ght we i ght a gg r e g a t e c o n c r e t e i n wh i c h f i b e r c o n t e n t s a r e 1 l O O ，1 3 0 0 ，1 5 0 0 ， 1 8 0 0 ，1 1 0 0 0 we r e u s e d t o t e s t t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h，p e a k l o a d，e l a s t i c mo d u l u s ，a n d t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f f i b e r l i g h t we i g h t a g g r e g a t e c on c r e t e a f t e r f r e e z e t ha w i n 3，7，1 4，2 8，9 0，a nd 1 8 0 d a y s Re g ul a t i on f o r e a r l y s t r e ng t h a nd d e f o r m a t i o n a nd e l a s t i c mod ul u s a nd f r e e z e - t h a w c y c l e s wi t h f i b e r o n l i g ht we i g ht a g gr e ga t e c on c r e t e wa s s u m ma r i z e d a nd t he i nf l u e n c e o f f i b e r t o i m p r ov e e a r l y s t r e n g t h a nd mi c r os t r uc t u r e f or di f f e r e nt do s a g e o f l i g h t we i g h t a g g r e g a t e c o n c r e t e wa s i n v e s t i g a t e d Th e r e s u l t s s h o w t h a t f i b e r c a n s t r e n g t h e n t h e s t a b i l i t y o f t he l i g ht we i gh t a g gr e g a t e c o n c r e t e，i mpr o ve i t s br i t t l e n e s s pe r f o r m a nc e，a nd r e du c e t h e f r o s t r e s i s t a nc e a t t h e mo s t s u i t a b l e p r o p o r t i o n 1 1 0 0 0 Th e f i b e r s u r f a c e a n d t h e b o n d i n g s i t u a t i o n o f i n t e r f a c e b e t we e n f i b e r a n d s l u r r y i n t h e f r e e z e - t h a w c y c l e p r o c e s s we r e o b s e r v e d u n d e r t h e mi c r o s c o p i c v i e w Ke y wo r ds ：pumi c e l i gh t we i g ht a g gr e g a t e c o nc r e t e；c a r bon f i b e r ；me c ha n i c al pr o p e r t y 内蒙古地区蕴藏着大量 的浮石资源， 以浮石作 为混凝土粗骨料 ， 不但充分利用了地区资源优势 、 拓 展 了浮 石 的利用 途 径 及 其 利用 率 ， 而且 能 有 效 缓 解 机 制碎 石开 采 带来 的生 态 环 境破 坏 因天 然 浮 石 混 凝 土应 用 时 间较短 ， 对其 各方 面性能 ， 尤其 是早 期 力 学性 能方 面 1 认 识 尚且 不 足 由于 混凝 土材 料 的抗 拉 强度 相 对 较低 ， 混 凝 土 构件 在 热 应 力 、 自收缩 、 干 燥 收缩 以及 外荷 载 作 用 下极 易 产 生 裂 缝 ， 因而 在 混 凝土完 全 硬化之 前 ， 整个 结 构 的 耐久 性 和 工 作 寿 命 会 由于混凝 土早 期 阶段 产 生 的各 种裂 缝而 受 到严 重 影 响 3 因此 ， 只有 了解 早期 混凝 土力 学性 能 的发 展 情况并采取相应的措施 ， 才能保证混凝土工程 的长 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 0 6 - 1 4 ；修订 日期 ： 2 0 1 2 - 0 7 - 0 9 基金项 目： 内蒙古 自治区 t l 然科学基金资助项 目( 2 0 1 1 B S 0 7 0 5 ) ； 国家 自然科学基金 资助项 目( 5 1 0 6 9 0 0 8 ) ； 内蒙古 农业大 学博士 基金资助 项 目( B J 0 9 2 4 ) 第一作者 ： 王海龙( 1 9 8 0 一 ) ， 男， 内蒙古 巴彦淖尔人 ， 内蒙古农业大学副教授 ， 博士 E - ma i l ： h a i l o n g 9 2 6 1 ( 1 6 3 c o rn 通信作者 ： 申向东( 1 9 5 5 一) ， 男， 内蒙古 呼和浩特人 ， 内蒙古农业 大学教授 ， 博士生导师 ， 博士 E - ma i l ： NDS XD 1 6 3 c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m