補(bǔ)償收縮納米SiO2鋼纖維混凝土抗沖擊和抗裂性能試驗(yàn)研究.pdf

1、本文以膨脹劑摻量為水泥用量6％的補(bǔ)償收縮混凝土為基礎(chǔ)配比，在其中摻加納米SiO2和鋼纖維，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，分析研究納米SiO2與鋼纖維對(duì)補(bǔ)償收縮混凝土抗沖擊以及抗裂性能的影響，同時(shí)與摻加微硅粉的補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行抗壓及抗拉強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)。
　　抗沖擊試驗(yàn)以納米SiO2質(zhì)量摻量和鋼纖維體積摻量作為變量，進(jìn)行正交試驗(yàn)，共設(shè)計(jì)了16組配合比，共96個(gè)圓餅試塊。根據(jù)美國(guó)ACI544委員會(huì)推薦的試驗(yàn)方法，采用自行設(shè)計(jì)的自由落錘沖擊試驗(yàn)裝置。試驗(yàn)

2、研究表明，在補(bǔ)償收縮混凝土中單摻納米SiO2后，其摻量為0.6％時(shí)的初裂及破壞抗沖擊次數(shù)最大，說(shuō)明單摻納米SiO2并不能改善混凝土的脆性;在補(bǔ)償收縮混凝土中單摻鋼纖維，隨著鋼纖維體積摻量的增加，初裂與破壞抗沖擊次數(shù)不斷增大，破壞與初裂抗沖擊能量差也越來(lái)越大，鋼纖維體積摻量為0.8％時(shí)的抗沖擊能量差為未摻鋼纖維的抗沖擊能量差的9.1倍，鋼纖維體積率為1.2％時(shí)的抗沖擊能量差則上升為未摻鋼纖維的抗沖擊能量差的15.1倍，鋼纖維在最大體積摻量

3、1.6％時(shí)，能量差達(dá)到最大，為未摻時(shí)的20.3倍，鋼纖維的加入可以顯著提高補(bǔ)償收縮混凝土的延性;雙摻納米SiO2和鋼纖維后，其補(bǔ)償收縮混凝土的抗沖擊性能增強(qiáng)效果更佳，破壞與初裂抗沖擊能量差顯著提高，相比于不摻納米SiO2，鋼纖維摻量為0.8％、1.2％、1.6％時(shí)，能量差最大分別可提高31.9％、24.5％和33.7％。試塊從初裂到破壞這一階段，鋼纖維成為承擔(dān)沖擊荷載的主要介質(zhì)，而加入納米SiO2之后，其能增強(qiáng)鋼纖維與混凝土基體之間的粘

4、結(jié)強(qiáng)度，提高兩者之間的粘結(jié)力，直接影響了鋼纖維對(duì)混凝土基體增強(qiáng)、增韌作用的發(fā)揮，兩者一起增強(qiáng)了補(bǔ)償收縮混凝土的抗沖擊韌性。
　　向補(bǔ)償收縮混凝土中均勻地單獨(dú)加入納米SiO2和鋼纖維，均可以顯著提高補(bǔ)償收縮混凝土的抗裂能力，其中單獨(dú)加入鋼纖維比單獨(dú)加入納米SiO2的阻裂抗裂效果更佳，單獨(dú)加入納米SiO2，其限裂等級(jí)為三級(jí)，而單獨(dú)加入鋼纖維其限裂等級(jí)可以達(dá)到二級(jí);同時(shí)加入鋼纖維與納米SiO2后，納米SiO2補(bǔ)償收縮鋼纖維混凝土保留了并

5、發(fā)揮了納米SiO2和鋼纖維的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，抗裂效果達(dá)到最佳，限裂等級(jí)也達(dá)到了一級(jí)。
　　在補(bǔ)償收縮混凝土及鋼纖維補(bǔ)償收縮混凝土中分別摻加微硅粉和納米SiO2，都能增強(qiáng)混凝土的抗壓及劈裂抗拉強(qiáng)度，且在抗壓方面，其增強(qiáng)及早強(qiáng)效果尤為明顯。補(bǔ)償收縮混凝土中摻加微硅粉和納米SiO2之后，其增強(qiáng)及早強(qiáng)效果比補(bǔ)償收縮鋼纖維混凝土更佳。摻微硅粉之后，其28天抗壓強(qiáng)度可以提高2.1％，7天抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到28天抗壓強(qiáng)度值的64.3％;而摻加納米SiO