玄武岩纤维自密实混凝土的配制及性能研究

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1、铁道建筑2012年第1期RailwayEngineering121文章编号：1003—1995(2012)01．0121．03玄武岩纤维自密实混凝土的配制及性能研究潘慧敏，赵庆新(燕山大学建筑工程与力学学院，河北秦皇岛066004)摘要：文章对玄武岩纤维自密实混凝土的配制及性能进行了系列试验。结果表明，在满足混凝土强度等级的前提下，通过调整砂率、增加胶凝材料用量、用水量及高效减水剂用量等措施，可使纤维混凝土达到自密实；玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响源于其阻裂效应和弱界面效应的共同作用。关键词：自密实混凝土纤维增强玄武岩纤维中图分类号

2、：TU528．572文献标识码：A自密实混凝土(selcompactingConcrete，简称1试验概况SCC)拌和物具有良好的工作性，在密集配筋条件下，无需振捣，仅靠混凝土自重，便能均匀密实成型。自密1．1原材料实混凝土的应用可以解决传统混凝土施工的漏振、过试验用原材料为：P·O42．5普通硅酸盐水泥；秦振，以及钢筋密集难以振捣等问题，还将大大降低施工皇岛热电厂产Ⅱ级粉煤灰；辽宁绥中洁净河砂，细度模噪音，减少能源消耗。因此，自密实混凝土是高性能钢数2．9；破碎石灰石，5～20mm连续级配；横店集团上筋混凝土发展的热门课题之一¨。海

3、俄金玄武岩纤维有限公司生产的短切玄武岩纤维，自密实混凝土同样具有普通混凝土的缺点，如化其性能指标见表1；UNF．5萘系高效减水剂，减水率为学收缩和干燥收缩等原因引起的混凝土内部微裂纹。20％这些微裂纹的存在会导致混凝土受力时产生应力集表1玄武岩纤维的物理力学性能指标中，从而降低混凝土强度。为克服这一缺陷，纤维增强混凝土的应用日益增多。研究表明，在混凝土中掺人钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、尼龙纤维等，可有效15提高混凝土的强度及抗裂性能。玄武岩纤维(BasaltFiber)是一种新的混凝土增强1．2混凝土配合比材料，由纯天然的火山岩(含

4、玄武岩)矿石经高温熔本试验从自密实混凝土的制备原理入手，对砂率、融、拉丝而成，是典型的硅酸盐纤维，具有性价比高、抗胶凝材料用量、粉煤灰掺量等影响自密实混凝土工作拉强度高、耐腐蚀、耐高温、抗裂性能好等优点，是其它性的因素进行了系统的试验分析，经优化，得到性能稳材料的良好替代品。玄武岩纤维应用在混凝土中，与定的C40自密实混凝土基准配合比，见表2。在保持碳纤维等相比，有性价比优势，其试验研究具有一定的基准配比的基础上，玄武岩纤维掺量分别为0，1．0，理论意义和实用价值。但是，纤维的加入会使新1．5，2．0，2．5，3．0kg／m。拌混凝土

5、的黏聚性增大，坍落度和流动性下降，对混凝。土的工作性产生影响。因此，如何将自密实和纤维增表2C40自密实混凝土基准配合比kg／m强两种}昆凝土技术很好地结合起来，更好地将混凝土应用于特殊工况有着重要意义。本文研究不同玄武岩纤维掺量下自密实混凝土的配制方法及玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响。1．3纤维混凝土制备方法收稿日期：2011·06—15；修回日期：2011—10-18先将纤维与砂、石、水泥干拌1．0～1．5min，使玄基金项目：河北省高等学校科学技术研究重点项目(D2010114)武岩纤维均匀分布于混凝土中，再加水湿拌，全部搅拌

6、作者简介：潘慧敏(1978一)，女，河北卢龙人，讲师，硕士。时间较普通混凝土延长1～2min。l22铁道建筑1．4试验方法(代号C／W)调整为0．40。调整后的坍落度、扩展度、本试验对混凝土进行自密实性检测及基本力学性自密实程度变化见图2～图4。能测试。新拌混凝土自密实性包括填充性、间隙通过性和抗离析性。本试验采用坍落度筒法及自制的自密实能力测试仪测定混凝土的工作性。自密实能力测试仪示意图见图l。测试方法为：将方箱内的钢筋笼摆正，固定好上盒，装入新拌混凝土，5min后将方箱放在振动台上，测量上盒中混凝土振动前后的距离差，计算混凝土的体

7、积变化。振动后体积与振动前体积之比即为混凝土的自密实程度。混凝土抗压、抗折性能试验参照《普通混凝土力调整项目学性能试验方法标准》(GB／T50081—2002)实施。图2坍落度变化钢筋笼一尺标gm／趟壤密趟皑图1混凝土自密实能力测试仪示意2试验结果与分析2．1自密实混凝土配合比调整图3扩展度变化对不同玄武岩纤维掺量的自密实混凝土进行工作性测试，结果见表3。表3玄武岩纤维自密实混凝土的工作性蜊稚壬j(稍皿调整项目图4自密实程度变化由图2～图4可见：①砂率增大至47％后，坍落度由表3可知，混凝土中掺入1．5～3．0kg／m的玄和扩展度增大

8、，自密实程度增强。当砂率增加至50％武岩纤维，会导致新拌混凝土坍落度下降，扩展度减后，扩展度反而减小，自密实程度也有所降低。由此可小，自密实程度降低，且变化幅度随纤维掺量的增加而见，和普通混凝土相似，纤维自密实混凝土也同