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钢纤维再生混凝土力学性能试验探究

2019-11-29董雅微

建材发展导向 2019年1期
关键词:水胶钢纤维骨料

董雅微

(湖北工业大学,湖北 武汉 430000)

钢纤维再生混凝土是当前比较重要的一种再生混凝土材料,在很多领域中都有着广泛的应用,其主要解决了建筑施工垃圾处理问题,对于建筑行业的可持续发展也有着积极的作用。自从高纤维再生混凝土的概念提出以后,我国对于再生混凝土的加工和处理工艺就一直在进行研究,而这种钢纤维再生混凝土,由于其特殊性,在性能方面也确实存在着缺陷,如果不对其性能进行严格的试验和检测,在应用的过程中可能会导致质量和安全问题,影响其正常使用。

1 钢纤维再生混凝土力学性能的影响因素

1.1 水胶比

水胶比是钢纤维再生混凝土的重要力学性能影响因素,在当前世界各国对再生混凝土的水胶比研究中能够发现,水胶比与再生混凝土的抗压强度和劈拉强度有着直接关系,二者之间呈现反比趋势,水胶比越低,抗压强度会越强,劈拉强度也会增加,从而对钢纤维再生混凝土的基本性能产生重要影响。因此在进行钢纤维再生混凝土的制作和配比时,必须要选择合适的水胶比,在保证高纤维再生混凝土基本质量的基础上,尽量提高其性能,保证其性能能够满足使用要求。

1.2 钢纤维体积掺量

钢纤维再生混凝土主要是由钢纤维再处理得到的,所以钢纤维再生混凝土的基本性能就会与钢纤维的数量和强度有直接关系,这种钢纤维再生混凝土,本身就由于高纤维的强度,存在着性能上的优势,但是并不意味着钢纤维体积越多其性能越强,经过反复实验能够发现,当钢纤维的体积率在1%左右时,其再生混凝土的强度最佳,超过1%之后,混凝土的强度反而会降低。所以在进行钢纤维再生混凝土的制作时,需要对不同等级的钢纤维混凝土进行体积的合理掺加,等级越高的钢纤维混凝土,钢纤维体积率增加之后,抗压强度也会得到更明显的提升,但是具体的掺加量需要考虑到其实际的使用要求。

1.3 再生骨料的取代率

钢纤维再生混凝土在制作的过程中需要参加再生骨料来取代传统的混凝土材料,而这些再生骨料的含量,会直接影响到钢纤维再生混凝土的性能,经过实验能够发现,再生骨料的取代率在高于30%以后,才会对再生混凝土的抗压强度产生影响,这种再生骨料在应用的过程中不会对钢纤维再生混凝土的强度等性能产生影响,反而会影响到塌落度,所以在制作钢纤维再生混凝土时,必须要对再生骨料的去概率进行反复试验,找到最合适的取代率,确保其不会对高纤维再生混凝土的其他性能产生影响。

2 钢纤维再生混凝土力学性能试验研究

2.1 常温下的钢纤维再生混凝土基本力学性能

2.1.1 抗拉压性能试验

在常温状态下,钢纤维再生混凝土的抗拉压性能试验,主要是通过抗劈拉试验进行,然后经过一系列的试验能够发现,对于钢纤维再生混凝土而言,尺寸效应会对其抗劈拉强度产生直接影响,然后再综合考虑水胶比再生骨料取代率和钢纤维体积率等三个因素之后能够发现,水胶比会影响到其抗压强度,再生骨料取代率会影响其塌落度。然后用不同的钢纤维再生混凝土进行试验,可以发现这三种因素中钢纤维体积率的影响是最大的,其次是水胶比,最后是再生骨料取代率,所以由此可见,在进行高纤维再生混凝土的制作时,需要加强对钢纤维体积率的控制。

2.1.2 抗弯性能试验

抗弯性能主要指的是钢纤维再生混凝土的韧性和强度,有相关的学者通过研究发现,纵向钢筋的配筋率为1.4%时,再生混凝土梁的扰度与骨料取代率成正比,当其增加到3.3%后,则不会受到骨料取代率的影响,而再生混凝土与普通的混凝土相比由于裂缝的宽度更大,所以在制作的过程中,需要考虑到其开裂弯矩,如果钢纤维体积率过高,会使得开裂弯矩增加,影响其正常使用。箍筋的设置对再生混凝土的抗剪承载力不会产生太大影响,所以可以通过掺入钢纤维的方法来提高钢纤维再生混凝土量的延性系数和弯曲强度,在实际使用的过程中,可以将再生骨料与钢纤维混合料结合在一起生成钢筋混凝土框架。

2.2 高温下的钢纤维再生混凝土基本力学性能

钢纤维再生混凝土在使用的过程中,高温会对其性能产生重要影响,所以需要对高温环境下的钢纤维再生混凝土力学性能进行试验和研究。有学者针对钢纤维的体积含量和温度,对钢纤维再生混凝土的抗压性能影响进行了实验,研究后发现,经过高温后的钢纤维再生混凝土,其刚度和抗压强度都会降低,而其中的钢纤维体积亮量,则直接影响了钢纤维再生混凝土在高温下的开裂性和延性,能够保证其稳定性;至于钢纤维再生混凝土的抗压和抗弯性能,则会随着温度的升高而降低。

3 结语

再生混凝土这一概念在西方国家的兴起时间比较早,但是在我国还属于一种比较新的概念,是随着我国可持续发展战略的提出而兴起的一种新型材料。钢纤维再生混凝土,由于其制作工艺的复杂性和特殊性,所以在使用的过程中,必须要对其性能进行严格的试验和检测,防止其在使用的过程中由于性能不佳而导致出现质量或其他问题。需要在不同的使用环境中进行试验,以保证其性能。

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