锈蚀后钢纤维和钢纤维混凝土的力学性能.pdf

第 1 8卷第 3期 2 0 1 5年 6月 建筑材料学报 J OURNAL OF BUI LDI NG MATERI AL S V0 L 1 8 No 3 J u n ， 2 0 1 5 文章 编号 ： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 4 0 9 0 6 锈蚀后钢 纤维和钢纤维混凝 土的力学性能 赵 军， 李洪杰， 高丹盈 ( 郑州大学 力学与工程科学学院 ， 河南 郑州 4 5 0 0 0 1 ) 摘 要 ：通过 对剪切 型 、 铣 削型 、 切 断型 3种 钢 纤 维和 钢 纤 维混 凝 土 的快 速锈 蚀 试 验 ， 研 究 了锈 蚀 前 后钢 纤 维的外观 、 弯折 性 能和抗拉 强度 的 变 化 ， 以及 钢 纤 维混 凝 土 经过 不 同锈 蚀 时 间后 的 抗 压 强 度和抗拉强度的变化规律 结果表明： 随锈蚀 时间的增加 ， 钢 纤维的锈蚀程度逐渐增 大， 弯折性能 和 抗拉 强度逐 渐 降低 ， 钢 纤维混 凝 土 的抗 压 强 度和 抗 拉 强 度 随之 减 小 但 是 抗 压 强度 和 抗 拉 强 度 的变化规律有所不同， 当锈蚀 时间较短时， 抗压强度 变化 不明显， 在锈蚀 时间超过 6 0 d以后 ， 抗压 强度 显 著降低 而抗拉 强度 随锈 蚀 时间的 增加逐 渐 下 降 锈 蚀 时 间相 同时 ， 抗拉 强度 的 降低 幅 度 比 抗 压 强度的 降低 幅度 小 切 断型 钢 纤 维 的抗 锈 蚀 能 力相 对 较好 ， 剪切 型和 铣 削型 钢 纤 维 的抗 锈 蚀 能力相 对较差 关 键词 ： 钢 纤 维 ； 钢 纤维混 凝土 ； 锈蚀 ；强度 ， 折减 系数 中图分 类号 ： TU5 2 8 5 7 2 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 5 0 3 0 0 9 M e c ha ni c a l Pe r f o r m a nc e s o f S t e e l Fi b e r a nd S t e e l Fi b e r Re i n f o r c e d Co n c r e t e a f t e r Co r r o s i o n ZHAO J u n， L工Ho n -g J i e ， GAO Da n y i n g ( S c h o o l o f Me c h a n i c s a n d En g i n e e r i n g S c i e n c e ，Zh e n g z h o u Un i v e r s i t y ，Zh e n g z h o u 4 5 0 0 0 1 ，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：B a s e d o n t h e a c c e l e r a t e d c o r r o s i o n t e s t o n t h r e e d i f f e r e n t t y p e s o f s t e e 1 f i b e r s s u c h a s s h e a r - c u t ， mi l l c u t ，a n d c u t - o f f s t e e l f i b e r s a n d t h e a c c e l e r a t e d c o r r o s i o n t e s t o n s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e s r e i n f o r c e d wi t h e a c h t y p e o f t h e a b o v e s t e e l f i b e r s ，t h e v a r i a t i o n s i n t h e a p p e a r a n c e s ，b e n d i n g p r o p e r t i e s a n d t e n s i l e s t r e n g t h s o f t h e s t e e l f i b e r s a f t e r c o r r o s i o n a n d v a r i a t i o n l a ws o f b o t h c o mp r e s s i v e a n d t e n s i l e s t r e n g t h s o f t h e s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e s a f t e r d i f f e r e n t c o r r o s i o n d u r a t i o n we r e i n v e s t i g a t e d Th e r e s u l t s i n di c a t e t h a t i n c r e a s i n g c o r r os i o n d ur a t i o n wi l l i n c r e a s e de gr e e o f c or r o s i on f o r t he t hr e e t y pe s o f s t e e l f i b e r s ，h e n c e d e c r e a s e t h e b e n d i n g p r o p e r t i e s a n d t h e t e n s i l e s t r e n g t h s o f s t e e l f i b e r s a s we l l a s d e c r e a s e t h e c o mp r e s s i v e a n d t e n s i l e s t r e n g t h s o f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e Bu t v a r i a t i o n a p p e a r s d i f f e r e n t i n t h e c o mp r e s s i v e a n d t e n s i l e s t r e n g t h s o f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e Th e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h s c h a n g e s l i g h t l y wi t h t i me wh e n c o r r o s i o n d u r a t i o n i s s h o r t b u t d e c l i n e s u b s t a n t i a l l y wh e n c o r r o s i o n d u r a t i o n i s 0 一 v e r 6 O d a y s Th e t e n s i l e s t r e n g t h s o f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e d e c r e a s e g r a d u a l l y wh e n c o r r o s i o n d u r a t i o n i n c r e a s e s Un d e r t h e s a me c o r r o s i o n d u r a t i o n，t h e r e d u c t i o n d e g r e e s o f t e n s i l e s t r e n g t h s o f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c on c r e t e a r e l o we r t ha n t h a t o f c o r r e s p on d i ng c o mpr e s s i v e s t r e n gt hs Am o n g t h e t hr e e t y pe s o f s t e e l f i b e r s 。t h e c u t - o f f s t e e 1 f i b e r s p o s s e s s b e t t e r c o r r o s i o n r e s i s t a n c e t h a n t h a t o f t h e s h e a r - c u t a n d t h e mi l l c u t s t e e l f i b e r s Ke y wo r d s ：s t e e l f i b e r ；s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e ；c o r r o s i o n；s t r e n g t h；r e d u c t i o n c o e f f i c i e n t 收稿 日期 ： 2 0 1 3 1 o 一 2 1 I修订 日期 ： 2 0 1 3 1 1 0 9 基金项 目： 河南省高校科技创新团队项 目( 1 5 1 R TS THN0 2 6 ) 教育部新世纪优 秀人才支持计划项 目( NC E T - 0 9 0 1 2 5 ) 第一作者 ： 赵军( 1 9 7 1 一) ， 男 ， 河南漯河人 ， 郑州大学教授 ， 博 士生导师 。 博士 E ma i l ： z h a o j 1 9 7 1 1 2 6 c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 1 O 建筑材料学报 第 1 8 卷 钢纤维混凝土是由短钢纤维、 水泥、 砂、 石和水以 及必要的外加剂按一定 的比例配制经凝结硬化后形 成的复合建筑材料 1 ， 钢纤维能够改善和增强混凝土 的许多性能 ， 使钢纤维混凝土具有 比普通混凝土更加 优良的力学性能 近年来随着对钢纤维混凝土研究的 逐渐深 入 ， 其在 工程 中 的应用 也 越 来越 广 泛 ， 已经 应 用 到各 种工程 领域 但是 ， 由于钢 纤维 直径 较小 ， 且大 都由普通钢材加工而成 ， 在利用钢纤维优异力学性能 的同时， 研究和应用技术人员也一直关注着钢纤维和 钢纤维混凝土在锈蚀环境 中的力学性能 一般认为， 混凝土中加入钢纤维可以有效阻止裂缝 的发生与开 展 ， 使钢纤维混凝土构件 的裂缝更细密， 环境 中的腐 蚀介质不易侵入到混凝土内部 ， 从而使钢纤维混凝土 的抗裂性能和抗腐蚀性能优于普通混凝土瞳 正是 由 于钢纤维混凝土的耐腐蚀性 比混凝土好 ， 以致于人们 常常会忽略钢纤维混凝土的腐蚀问题 ， 而实际上钢纤 维混凝土在恶劣的腐蚀环境下也会发生腐蚀 3 ， 尤其 是在荷载或其他 因素作用下已经开裂 的钢纤维混凝 土， 钢纤维的腐蚀会更加严重 ， 导致钢纤维混凝土构 件承载能力和韧性降低 4 对于存在 明显裂缝 的钢 纤维混凝土构件， 在碳化与氯离子的共 同作用下 ， 钢 纤维的锈蚀速度更快 目前 ， 对于钢纤维和钢纤维混凝 土在锈蚀环境 中的性 能变化 方 面 的认 识 还 远 远 不 够 ， 关 于 锈 蚀 后 了解 为此 ， 本文通过钢纤维和钢纤维混凝土在锈蚀 环 境 中的试 验 ， 研 究 锈蚀 前后 钢 纤 维 和 钢 纤 维 混 凝 土力学性能的变化， 分析锈蚀对钢纤维 和钢纤维混 凝 土 的影 响规 律 ， 为 以后 进行 钢纤 维 混 凝 土 结 构 的 耐 久性设 计 提供 必要 的试 验依 据 。 l 试 验 概 况 1 1 原材 料 采用剪切型、 铣 削型 、 切断型 3种类型钢纤维 ， 其 中切断型钢纤维长度为 3 O 5 2 9 mm， 等效直径 为 0 5 5 9 2 mm， 长径 比为 5 4 6 0 ； 铣削型钢纤维长度为 3 2 3 1 2 mm， 等 效 直 径 为 0 9 4 3 6 mm， 长 径 比为 3 4 2 4 ； 剪切型钢纤维长度为 3 2 4 2 6 mm， 等效直径 为 0 5 6 4 8 mm， 长 径 比 为 5 7 4 O 采 用 强 度 等 级 为 4 2 5 MP a的普 通 硅酸盐 水泥 ， 粗骨 料为 粒径 5 2 0 mm的碎石 ， 颗粒级配 良好 ， 泥沙含量以及强度指 标均满足规范要求 ， 细骨料 为细砂 和机制砂按质量 比 1： 3混合 的砂子 ， 拌和水为 自来水 1 2钢纤 维混 凝土 配合 比 根据文献 6 7 中关 于钢纤维混凝土配合 比设 计的方法和步骤 ， 本试验 中混凝土和钢纤 维混凝土 水胶 比为 0 5 0 ( 质量 比) ， 钢纤维混凝土设计强度等 级为 C F 3 0 ， 配合比见表 1 制作 了 7 2 0个试件 ， 试件 尺寸 为 1 0 0 mmX 1 0 0 mm1 0 0 mm， 钢 纤 维 体 积 分 钢纤维和钢纤维混凝土力学性能的变化规律还缺乏 数分别为 0 ， 0 5 ， 1 0 ， 1 5 衰 I 钢纤维 混凝 的配含 比 T a b l e 1 M i x p r o p o r t i o n s o f s t e e l fib e r c o n c r e t e CO SF 0 5 S F1 0 SF1 5 M F0 5 M F1 _ O M F1 5 BFO 5 B F1 0 BF1 5 2 0 0 0 0 2 2 6 O 0 2 3 4 O 0 2 4 2 0 0 2 0 4 0 0 21 2 0 O 2 2 0 O 0 2 2 0 0 0 2 2 8 O 0 2 3 6 O0 4 0 0 0 0 45 2 0 0 4 6 8 O O 4 8 4 O 0 4 0 8 O 0 4 2 4 O 0 4 4 0 0 0 4 4 0 O 0 45 6 0 O 4 7 2 0 0 l15 2 01 9 6 4 3 2 8 9 9 9 4 8 3 7 O0 1 0 7 2 8 0 1 0 0 5 4 9 9 3 9 6 0 1 0 0 9 2 1 9 4 3 7 9 8 7 9 8 1 6 4 7 9 9 7 5 7 6 8 7 9 8 0 6 8 3 7 O 0 7 1 5 2 0 7 58 51 8 0 0 4 0 7 3 0 7 9 7 7 2 2 1 81 2 1 6 0 3 9 3 O 7 8 6 0 1 1 7 9 O 3 9 3 O 7 8 6 O 1 1 7 9 0 3 9 3 0 7 8 6 0 1 1 7 9 O Not e： C， S F， MF， BF d e no t e s c o n c r e t e， s h e a r - c u t s t e e 1 f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e ， mil l - c u t s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e a n d c ut - o f f s t e e l f i b e r r e i nf o r c e d c o n c r e t e。 r e s p e c t i ve l y； Th e nu mb e r s a f t e r C， S F， MF， B F i n d i c a t e t h e v o l u me f r a c t i o n o f s t e e l f i be r 1 3试验 方法 钢纤维锈蚀试验参考 C EC S 1 3 ： 2 0 0 9 ( 纤维混凝 土试验 方法 标 准 、 有关 钢筋 锈蚀 试 验方法 及 相 关 文 献进行 ， 选定质量分数 3 的氯 化钠溶液作 为锈蚀 溶 液 ， 锈蚀 时 间分别 为 0 ， 1 5 ， 3 0 ， 4 5 d 钢纤 维混 凝 土 的锈蚀环境 温度为 2 O 试件在标 准条件下 养护 2 8 d后开始进行 干湿循环加速锈蚀试验 ， 即在质量 分数 6 的氯 化钠溶 液 中浸 泡 3 d ， 然 后 在 空气 中 自 然干燥 2 d ， 5 d为 1个循环 本试验最长锈蚀时间为 1 5 0 d ， 每 3 0 d为 1个试验周期嘲 “们的如们 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 4 1 2 建筑材料学报 第 1 8卷 2 3 弯 折性 能 依据文献 6 对锈蚀后的钢纤维随机选取 1 O根 进行了弯折性能试验 ， 试验结果见表 3 从表 3可以看出， 锈蚀前 3种钢纤维 的弯折性 能均能满足标准要求嘲 当锈蚀 时间为 1 5 d时 ， 铣 削型和切断型钢纤维 的弯折性 能达到标准要求 ， 而 表 3锈蚀后钢纤维的弯折性能 Ta b l e 3 Be n d i n g p e r f o r ma n c e s o f s t e e l f i b e r s a f t e r c o r r o s i o n 剪切型钢纤维的弯折性能较差 当锈蚀 时间为 3 0 d 时 ， 铣削型和切断型钢纤维的弯折性 能也不能满足 标准要求 当锈蚀时 间为 4 5 d时， 剪切型钢纤维只 有 1根未被折断 ， 已基本丧失 了抗弯折能力 ， 完全不 能满足钢纤维混凝土对钢纤维的使用要求 而另外 2 种钢纤维也只有不到 1 2未折断 从锈蚀后 钢纤维 的外 观 、 失重 率 和弯 折性 能 来看 ， 切断 型 钢纤 维 耐锈 蚀 能力 最 好 ， 其 次 是 铣 削型钢 纤 维 ， 而 剪 切 型 钢 纤 维 的耐 锈 蚀 能 力 最 差 由此可 见 ， 钢 纤 维 的锈 蚀 和钢 纤 维 的材 质 及 生 产 工 艺有 关 ， 剪 切 型 钢 纤 维 是 用 普 通 带 钢 经 剪 切 压痕而成 ， 其耐 锈 蚀 能力 最 差 ， 而 铣 削 型 和切 断 型钢纤维表面有 一定 的抗氧化 层 ， 因此其 耐锈 蚀 能力 相对较好 3 锈 蚀后钢纤维的抗拉强度 根据文献1- 6 J 测试了不同锈蚀 时间后 3种钢纤 维 的抗拉强度 ， 结果见表 2 ， 其 中标准差和变异 系数 为每组 1 0根钢纤维抗拉强度的统计特征值 3 1 抗 拉强 度 的变化 规律 图 4为钢纤维 的抗 拉强度 ( 厂 u ) 和失 重率 的关 系 由表 2和图 4可见 ， 随着钢纤维失重率的增加 ， 3 种钢纤维的抗拉强度均呈线性降低， 抗拉强度较 大 的铣削型和切断型钢纤维 的抗拉强度降幅较大 ， 而 1 oo O 8 0 0 6 0 0 4 0 0 2 0 0 O 1 2 3 4 5 6 D 图 4 抗 拉强 度和失重率关系 图 F i g 4 Re l a t i o n s h i p b e t we e n t e n s i l e s t r e n g t h a n d E a s s l o s s r a t i o 抗拉强度较低的剪切型钢纤维其抗拉强度降幅比较 平缓 当锈蚀时间分别为 1 5 ， 3 O ， 4 5 d时， 剪切型钢 纤维的失重率分别为 2 1 7 ， 3 7 3 ， 6 0 3 ， 抗拉 强度分别下降了 1 7 ， 2 6 ， 5 3 ； 铣削型钢纤维 的 失 重率 分别 为 2 0 6 ， 3 5 8 ， 5 1 8 ， 抗 拉 强 度 分 别下降了 2 1 ， 4 O ， 6 5 ； 切断型钢纤维 的失重率 分别为 1 6 7 9 ， 6 ， 3 0 7 ， 4 4 7 ， 抗拉强 度分别下 降 了 1 7 9 6 ， 3 O ， 6 O 9 6 由此 可 见 ， 锈 蚀 对 钢 纤 维 抗 拉 强度 的影响非常显著 ， 而且抗拉强度的降低幅度 和 钢纤 维类 型 有关 3 2 抗 拉 强度 的离散 性 为了研究锈蚀对 每组 1 O根钢纤 维抗拉强度与 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 赵军 ， 等 ： 锈蚀后钢纤维和钢纤维混凝土 的力学性能 4 1 3 平均值离散程度的影 响， 对每组钢纤维抗拉强度进 行了标准差和变异系数计算 ， 结果见表 2 由表 2可 见 ， 锈蚀对各组钢纤维抗拉强度的变异系数有影响 当钢纤维未锈蚀 时， 3种钢纤维抗拉强 度变异系数 均较小 锈蚀时间为 1 5 ， 3 0 d时 ， 变异系数 略有 增 大 但当锈蚀时间增加到 4 5 d时 ， 剪切型 、 铣削型、 切断型钢纤维抗拉强度变异系数分别为未锈蚀时的 5 0 ， 3 0 ， 4 6 倍 由此可见 ， 锈蚀对钢纤维抗拉强度 的离散性影响很大 ， 随锈蚀时间的增加 ， 抗拉强度的 离散程度增大， 当锈蚀程度较深时 ， 同组钢纤维的抗 拉强度已非常离散 ， 实测值很不稳定 4 锈 蚀 后 钢 纤 维 混 凝 土 的 基本 力 学 性能 为了有效 比较锈蚀前后不 同类型钢纤维 、 不 同 钢纤维体积分数的钢纤维混凝土的抗压强度和抗拉 强度 ， 定义了抗压强度折减系数和抗拉强度折减系 数 抗压强度折减系数 和抗拉强度折减系数分别为 锈蚀后钢纤维混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度与 对比组试件相应强度的比值 4 1 钢 纤维混 凝土 的抗压 强度 钢纤 维混凝 土抗 压强度 折减 系数 见表 4 裹 4 试件抗压强度 的折减 系数 T a b l e 4 Re d u c t i o n c o e f fic i e n t s o f c o mp r e s s i v e s t re n g t h s o f s pe c i me n s r o 7 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 5 0 由表 4可见 ， 锈蚀环境对混凝土和钢纤维混凝 土的抗压强度影响较大 ， 且所有混凝土和钢纤维混 凝土试件 的抗压强度随锈蚀时间的变化规律基本相 同 当锈 蚀 时 间为 0 6 0 d时 ， 抗 压 强 度 基 本 不 变 ， 锈蚀时间 6 0 d时， 抗压强度略有升高， 这是 由于氯 离子侵入混凝土中， 使其内部产生轻微腐蚀 ， 钢纤维 发生轻微锈蚀 ， 产生 的腐蚀或锈蚀物填充 了部分孔 隙， 使之 比较密实 从锈蚀时间为 6 0 d开始 ， 抗压强 度随锈蚀时间的增加呈线性降低 ， 且降低 幅度与钢 纤维体积分数和类型有关 在锈蚀时间为 1 5 0 d时， 不含钢纤维 的混凝 土， 其抗压强度折减系数 降低 了 3 8 当 钢 纤 维 体 积 分 数 分 别 为 0 5 ， 1 0 ， 1 5 时 ， 剪 切 型钢纤 维混凝 土 试件 的抗 压强 度折 减 系数分别降低 了 3 0 ， 2 6 ， 1 8 ， 铣削型钢纤维混 凝土试件的抗压 强度 折减 系数分别 降低 了 3 1 ， 2 8 ， 2 1 ， 切 断型钢 纤维 混凝 土试 件 的抗压 强度 折 减系数分别 降低 了 2 1 ， 2 1 ， 1 3 相 比较 而言 ， 混凝土的抗压强度降幅最大 ， 钢纤维能够明显 降低 混凝土抗压强度的降低幅度 ， 使试件在腐蚀环境 中 的抵抗能力得到显著提高 剪切型和铣削型钢纤维 混凝土的抗压强度降幅较 大， 切断型钢纤维混凝土 的抗压强度降幅较小 ， 而且 ， 钢纤维体 积分数越大 ， 抗压强度降低幅度越小 4 2 钢纤维混凝土的抗拉强度 3种钢纤维混凝土试件的抗拉强度折减系数见 表 5 裹 5试件抗拉 强度的折减 系数 Ta b l e 5 Re d u c t i o n c o e f fic i e n t s o f t e n s i l e s t r e n g t h s o f s p e c i me n s ? 。 旧 0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 5 0 d u r a t x o n d CO 1 O O 1 0 0 0 96 0 8 4 0 6 7 0 4 8 S F0 5 1 O O 1 0 1 0 94 0 9 1 0 8 8 0 8 1 SF1 0 1 0 0 0 9 9 0 96 0 9 2 0 9 1 0 8 6 S F1 5 1 0 0 0 9 8 0 95 0 9 4 0 9 2 0 9 0 M FO 5 1 0 0 0 9 7 0 9 6 0 9 3 0 9 1 0 8 5 M F1 0 1 0 0 0 9 5 0 9 8 0 9 7 0 9 3 0 9 0 M F1 5 1 O O O 9 6 0 9 4 O 9 4 0 9 0 0 8 7 BF0 5 1 0 0 0 9 7 0 9 2 0 8 9 O 8 7 0 8 4 BF1 0 1 0 0 O 9 8 0 9 8 0 9 5 0 9 5 0 8 9 BF1 5 】 O O 】 O 0 0 9 6 0 9 4 0 9 2 0 9 】 由表 5可见 ， 腐蚀环境对钢纤维混凝土的抗拉 强度影响显著 ， 虽然 3种钢纤维混凝土的抗拉强度 随锈蚀时间的变化规律有所不同， 但都呈下降趋势 对于普通混凝土 ， 当锈蚀时间为 0 6 0 d时， 抗拉强 度略微下降 ， 当锈蚀时间超过 6 0 d以后 ， 抗拉强度 随锈蚀时间的增加线性下降 ， 下降幅度非常明显 对 于钢纤维混凝土 ， 其抗拉强度随着锈蚀时间的增加 呈线性缓慢降低 ， 降低幅度明显比普通混凝土小 ， 且 与钢纤维体积分数和钢纤维类型有关 在锈蚀 时间 为 1 5 0 d时 ， 普通混凝土的抗拉强度折减系数 降低 了 5 2 ， 而对于钢纤维 混凝 土， 当钢纤维体积分数 分别为 0 5 ， 1 0 ， 1 5 时， 剪切型钢纤维混凝 土的抗 拉 强度 折 减 系数 分别 降低 了 1 9 ， 1 4 ， 1 0 ， 铣削型钢纤维混凝土的抗拉强度折减 系数分 别降低了 1 5 ， 1 0 ， 1 3 ， 切断型钢纤维混凝土的 抗拉强度折减系数分别降低 了 1 5 ， 1 1 ， 9 由 5 0 5 5 O 5 5 O 5 一一 叭 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 1 4 建筑材料学报 第 1 8 卷 此可见 ， 钢纤维能 明显减小混凝 土抗拉强度 的降低 幅度 ， 使试件在腐蚀环境 中的抵抗 能力得 到显著提 高 而且 ， 钢纤维体积分数越大 ， 抗拉强度降低 幅度 越小 对上述钢纤维混凝土试件进行破 坏试验后发 现 ， 混凝土中的钢纤维只发生了轻微锈蚀 ， 且大多发 生在试件表层 的钢纤维上 ， 位于试件中部的钢纤维 大都未发生锈蚀 4 3抗压 和抗 拉强 度折 减 系数的 对 比 对于普通混凝土试件 ， 抗压强度折减 系数 高于 抗拉强度折减系数 ( 见表 4 ， 5 ) ， 说 明相对 于抗压 强 度 ， 锈蚀对抗拉强度的影响更大， 使抗拉强度降低较 多 加入钢纤维以后 ， 所有试件 的抗拉强度折减系数 都高于抗压强度的相应值 ， 且抗拉强度折减系数均 在 8 O 以上 说 明锈蚀 对 钢纤 维 混 凝 土抗 压 强 度 影 响较大 ， 对抗拉强度 的影响相对较小 由此可见 ， 钢 纤维改变了锈蚀对混凝土的影 响规律 ， 能够 大幅度 减小抗拉强度的降低程度 5 结 论 ( 1 ) 锈蚀后的钢纤维失重率随着锈蚀时间的延长 逐渐增大， 经过 4 5 d锈蚀 ， 最大失重率小于 6 0 0 ， 弯折性能显著降低 ( 2 ) 锈蚀 对钢 纤 维抗 拉强 度 影 响 较 大 ， 3种 钢纤 维的抗拉强度均 随锈蚀时间 的增加而降低 ， 但降低 幅度和钢纤维类型有关 在本试验研究范围内， 钢纤 维抗拉强度最大降幅为 6 5 ( 3 ) 锈蚀对钢纤维抗 拉强度的离散性 有较大影 响， 随锈蚀时间的增加 ， 抗拉强度的离散程度增大 ( 4 ) 锈蚀对钢纤维混凝土的抗压强度和抗拉强 度影响比较 明显 ， 抗压强度和抗拉强度都随锈蚀时 间的增加而减小 ， 减小幅度和钢纤维类 型及钢纤维 体积分数有关 ， 钢纤维体积分数越大 ， 抗压强度和抗 拉强度 的降低幅度越小 在锈蚀时间、 钢纤维类型和 体积分数相 同时 ， 锈蚀使抗压强度 的降低 幅度大于 抗拉强度的降低幅度 参考 文献 ： 1 3 高丹盈 ， 赵军 ， 朱海堂 钢纤维混凝土设计与应用 M 北京 ： 中 国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 2 ： 1 6 - 3 2 GAO D a n y i n g ， Z HA O J u n ， Z HU Hm t a n g Th e d e s i g n a n d a p - p l i c a t i o n o f s t e e l f i b e r c o n c r e t e M B e i j i n g ： C h i n a C o n s t r u c t i o n I n d us t r y Pr e s s ， 2 0 0 2： 1 6 3 2 ( i n Ch i ne s e ) E 2 高丹盈 ， 刘建秀 钢纤 维混凝 土基本 理论 M 北 京 ： 科学技 术 文献出版社 ， 1 9 9 4 ： 5 1 - 1 5 5 GAo Da n y i n g， LI U 】 i a nx i u Ba s i c t h e o r y o f s t e e l f i be r r e i n f o r c e d c o n c r e t e M3 B e r i n g ： S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y L i t e r a t u r e Pr e s s ， 1 9 9 4： 5 1 - 1 5 5 ( in Chi n e s e ) 3 3 GR ANJ U J L， B ALO UC H S U C o r r o s i o n o f s t e e l f i b r e r e i n f o r c e d c o n c r e t e f r o m t h e c r a c k s J C e me n t a n d C o n c r e t e Re s e a r c h， 2 0 05 ， 35 ( 3) ： 57 2 5 7 7 4 2 王海超 ， 郭玉军 ， 赵甜甜 钢纤维混凝土腐蚀前后的弯 曲韧性研 究 J 山东科技 大学学报 ， 2 0 0 7 ， 2 6 ( 5 ) ： 3 0 3 5 W ANG Ha i c h a o ，G UO Yu j n n ，Z HAO T i a n t i a n F l e x u r a l t o u g h ne s s r e s e a r c h o n t he c o r r o s i o n o f s t e e l f i be r r e i n f o r c e d c o n c r e t e J J o u r n a l o f S h a n g d o n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o gy ， 2 0 07， 26 ( 5)： 3 0 3 5 ( i n Ch i ne s e ) 5 孙敏 钢纤维增强混凝 土的腐 蚀及防护研究 D 苏州 ： 苏 州大 学， 2 0 1 1 S UN M i n Co r r o s i o n a n d p r o t e c t i o n o f s t e e l f i be r r e i n f o r c e d c o n c r e t e D S u z h o u ： S u z h o u Un i v e r s i t y ， 2 0 0 1 ( i n C h i n e s e ) 6 C E C S I 3 ； 2 0 0 9 纤维混凝土试验方法标准I s CECS 1 3： 2 0 0 9 S t a n d a r d t e s t me t h o d f or f i b e r r e inf o r c e d c o n c r e t e S ( i n C h i n e s e ) 7 3 DL T 5 1 5 0 - 2 0 0 1 水工混凝土试验规程 S DL T 5 1 5 0 - 2 0 0 1 Te s t c o d e f o r h y d r a u l i c c o n c r e t e S ( i n Ch i n e s e ) 8 3 范 向前 污水环境 下钢纤维混 凝土 耐腐蚀 性能 试验研 究 D 郑州 ： 郑州大学 ， 2 0 1 0 FAN Xi a n g q i a n The e x p e r i me n t a l r e s e a r c h o n c o r r o s i o n r e s i s t a n t e o f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e un d e r s e wa g e e n v i r o n me n t D Z h e n g z h o u ： Z h e n g z h o u Un i v e r s i t y， 2 0 1 0 ( i n C h i n e s e ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m