混杂纤维对混凝土抗压强度的影响.pdf

安徽建筑 2 0 1 5 年第 5 期( 总 2 0 5 期 ) D OI ： 1 0 1 6 3 3 o c n k i 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 5 0 5 0 7 3 混杂纤维对混凝土抗压强度的影响 I n fl u e n c e o f Co n c r e t e Co mp r e s s i o n St r e n g t h b y Hy b r i d F i b e r 郑惟武 ， 朱仁旺 ， 桑伟宁 ( 1 安徽省建筑工程质量第二监督检测站 ， 安徽合肥2 3 0 0 0 9 ； 2 合肥工业大学土木与水利工程学院 ， 安徽合肥2 3 0 0 0 9 ) 摘 要 ： 文章对玄武岩纤维混凝土与聚 乙 烯醇、 玄武岩混杂纤维混凝 土的抗压 强度进 行研 究， 阐述 了不 同纤维体 积掺量 、 纤维 长度 和纤 维 种 类对纤 维混凝 土抗压 强度的影响 ， 得 到 以下结论 ： 混凝土抗 压强度 随着纤维掺量增加而先增后减， 随纤维长度增加而增加； 混杂纤维对 抗压强度增强效果要优于单掺玄武岩纤维； 纤维种类和掺量是影响混 凝土抗压强度 的主要 因素。 关键 词 ： 聚乙烯醇纤维； 玄武岩纤维； 纤维增强混凝土； 抗压强度 中图分 类号 ： T U5 0 2 文献标识码 ： A 文章编号： 1 0 0 7 - 7 3 5 9 ( 2 0 1 5 ) o 5 0 1 6 1 0 3 混杂纤维通过协同和叠加产生的混杂效应改善混凝土性 能。聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维是两种较新型的纤维品种， 这 两种纤维混杂后对混凝土性能的影响鲜有研究 。 本文研究这两 种纤维产生混杂效应，探讨纤维混杂对混凝土抗压强度的影 响， 以便更好地改善普通混凝土的性能。 本文选择了两种纤维分别对 3种不同的纤维长度： 5 m m、 l O mm、 1 5 ra m和 4种纤维体积掺量： 0 、 0 0 5 、 0 1 0 、 0 1 5 ， 配 制成 C 3 0和 C 6 0两个不同强度等级的单一和混杂纤维增强混 凝土， 进行了抗压强度试验。 1 玄武岩纤维对混凝土抗压强度的影响 通过配制两种强度等级的混凝土， 来配制玄武岩纤维混凝 土( 表 1 ) ， 进行 2 8 d抗压强度试验， 阐述玄武岩纤维对混凝土 抗压强度的影响。试验结果如图 1 和图2所示。 配置玄武岩纤维混凝土的纤维掺量和长度 表 1 由图 1 和图 2可得， 玄武岩纤维在掺量合适情况下对低强 和高强混凝土抗压强度都有着增强作用， 但是当掺量超出了一 定的范围会降低玄武岩纤维的增强效果 ， 甚至掺人过量纤维的 混凝土的强度低于基准的素混凝土。同时， 纤维的长度也会影 响纤维的增强， 1 5 ra m的玄武岩纤维混凝土增强效果最好。 2 混杂纤维对混凝土抗压强度的影响 同样通过设置不同长度 、 掺量的纤维来配制玄武岩 、 聚乙 作者 简介 ： 郑惟 武( 1 9 8 5 一) ， 男 ， 安徽黄 山人 ， 毕业 于安 徽理 工大学 ， 学 士 助理工程师 。 图 1 玄武岩纤维对 C3 0级 混凝土抗压性能的影响 烯醇混杂纤维混凝土 ， 并对 2 8 d抗压强度试验， 分析混杂纤维 对混凝土抗压强度的影响。测试结果如图3 图 5 。 由图 3到图 4可得， 与玄武岩纤维类似 ， 随纤维掺量的增 大 ， C 3 0混凝土的抗压强度在 0 1 0 下达到最大值 ， 当掺量增大 至 0 1 5 ，不同长度的纤维混凝土抗压强度有不同幅度降低， 但除长度为 5 mm掺量在 0 1 5 的混杂纤维混凝土强度低于基 准值以外，其它强度都高于基准的 C 3 0混凝土； C 6 0混凝土混 杂纤维在掺量在 0 1 0 一 0 1 5 时抗压强度仍然继续小幅提高。 同时，在混杂纤维混凝土的抗压强度在掺量不变的状况下， 随 着纤维长度的增加， 会一定幅度的提高混凝土抗压强度。从图 I _ 一 = = = _ 检 测 试 验 与 测 量 技 术 至筑 _ 2 0 1 5年第 5期I 总 2 0 5期 ) 安徽建筑 一 一m a im l = _ _一 检 测 试 验 与 溺 q 量 技 术 安 徽 建 筑 _ 图 3 混杂纤维对 C 3 0级混凝土抗压性能的影响 不同长度玄武岩与聚乙烯醇纤维混杂后抗压强度值实验结果表 2 4 o 邑 3 5 暖 趟 3 0 B5 P 5 B5 PI O B 5 Pl 5 B】 O P5 Bl O P1 0 Bl 0P l 5 Bl 5 P 5 B1 5 P O B1 5 P1 5 混杂纤维混凝土 图 6 不同长度混杂纤维对混凝土抗压强度值 的影 响 武岩纤维， 当长度增加时， 混凝土强度随之增加 ， 而且改变聚乙 烯醇纤维长度比玄武岩纤维长度对于混凝土强度会产生更显 著的影响 ， 例如， 5 m m的聚乙烯醇纤维与同长度的玄武岩纤维 混杂时混凝土强度是 3 2 1 M P a ，而玄武岩纤维长度增加到 1 5 m m时， 聚乙烯醇纤维长度不变， 此时强度为 3 3 9 MP a ， 大约 增长 5 ； 但将聚乙烯醇纤维增至 1 5 m m时， 玄武岩纤维长度仍 为 5 m m混杂， 其强度为 3 4 9 7 MP a ， 大约增长 9 ， 可见混杂纤 维中聚乙烯醇纤维长度改变对混凝土强度有较大作用。 同时也 可以明显看出， 当纤维体积掺量为 0 1 5 时， 1 5 m m聚乙烯醇纤 维与 1 0 m m玄武岩纤维混杂后效果最好， 比均是 1 5 m m长度的 混杂纤维混凝土抗压强度大约提升了3 。 图4 混杂纤维对C 6 0级混凝土抗压性能的影响 3 图 5两种 强度等级混杂纤维混凝土与基准混凝土抗压强度的比较 5 可以得出， 和玄武岩纤维混凝土类似 ， 掺量 0 1 0 0 1 5 ， 会 降低低强混凝土的强度， 然而， 高强混凝土强度仍然所有提高， 可见对于混凝土抗压强度 ， 高强混凝土的最佳混杂纤维掺量大 于低强混凝土。 和单掺玄武岩纤维类似， 纤维掺量并不是越多越好 ， 掺人 过量的纤维对混凝土抗压强度会产生不利影响， 而在一定范围 内增加纤维长度 可以提高混凝 土的抗压强度 。 为研究同样掺量下， 不同长度纤维混杂对混凝土抗压性能 的影响， 将纤维掺量固定在 0 1 5 ， 使得不同长度纤维之间相 互混杂， 试验的组数和结果见表 2和图 6 。 由图 6可以看出， 混杂纤维中无论是聚乙烯醇纤维还是玄 结语 相同种类和纤维长度下， 对 C 3 0低强混凝土而言， 纤维 掺量不应过高， 大于 0 1 0 对其抗压强度有负作用； 而对于C 6 0 高强度混凝土， 纤维最佳掺量在 0 1 5 左右， 继续加大掺量时， 纤维对抗压强度的提高不明显， 从实际效果和经济性来看意义 不大。 同样种类和掺量下，纤维长度从 5 m m、 l O m m到 1 5 ra m， 纤维混凝土抗压强度有明显增长， 说明纤维长度的增加有利于 增加混凝土抗压强度。 相同长度和掺量下， C 3 0和 C 6 0混凝土， 玄武岩 、 聚乙烯 醇混杂纤维对混凝土抗压强度的增强效果均好于单掺玄武岩 纤维 。 对于混凝土抗压强度， C 3 0混凝土纤维种类是影响抗压 强度的最重要因素之一， 其次是纤维体积掺量， 最后是纤维长 度； C 6 0混凝土纤维掺量是影响抗压强度关键原因之一 ，其次 是纤维长度 ， 最后是纤维种类。 参考文献 1 】 孙建磊， 李龙 玄武岩纤维的研究进展性能及其产品应用 J 】 中国纤