纤维混杂效应对混凝土复合材料的力学及耐久性能的影响*

2021-02-25徐超

功能材料 2021年1期

徐超

(铜陵学院建筑工程学院,安徽铜陵 244000)

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作为土木工程材料的混凝土具备原材料容易获取、生产成本低、生产步骤易操作等优势[1-3]。但其脆性强，会出现无显著现象的突然破损情况，同时由于混凝土相关构件长期处于外部工作环境，随着使用时间的增加其耐久性会逐渐降低，在遭受外力时，其承载能力也会降低[4-5]。纤维增强复合材料是一种强度高、耐腐蚀、质量轻的新型复合材料，目前已经广泛应用于混凝土材料的性能改善中[6-7]。纤维掺入混凝土，使其能够发挥自身的作用，弥补混凝土的性能缺陷，如提高基体混凝土的脆性等[8-11]。混凝土的使用期限受抗渗性能影响，纤维掺入产生的限缩和阻裂效应使水泥基抗渗性能提升，使混凝土具有多层次的结构特点[12]。有研究表明，混杂纤维的掺入对混凝土的影响高于单一纤维，尤其是在抗弯性和耐久性方面，由于混凝土中的结构和性能层不同，混杂纤维会逐渐阻裂并强化，有效地发挥掺入纤维的优势，从而使其性能得到提升[13-16]。

本文研究了混杂纤维增强混凝土复合材料的抗弯性能及耐久性能，通过控制纤维总体积掺率，将碳纤维(CF)、钢纤维(UR)和玻璃纤维(SGF)按单一、两种和三种混掺的方法设计制作混凝土试件，研究了单一纤维和混杂纤维的掺入方式及混掺比例对混凝土的抗弯性能以及耐久性的影响，为混杂纤维增强混凝土材料的发展提供数据支撑。