纖維混凝土的抗壓試驗(yàn)

曹 煒

（寧夏公路建設(shè)管理局，寧夏 銀川 750000）

1 立方體抗壓試驗(yàn)

本文通過(guò)對(duì)幾組纖維混凝土試塊的抗壓試驗(yàn)研究，分析了粗合成不同纖維摻量、不同纖維直徑和不同基體強(qiáng)度等因素對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響。本試驗(yàn)是在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的，試驗(yàn)過(guò)程參照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GBT-50081-2002），試件尺寸為150mm×150mm×150mm 標(biāo)準(zhǔn)試件。

2 試驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果

纖維混凝土的抗壓性能試驗(yàn)中，纖維包括兩種直徑、三種不同摻量、三種基體強(qiáng)度，并制作了素混凝土試件，試件配合如下表1。

試件編號(hào)及試驗(yàn)結(jié)果如下表2 所示，其中PC 表示素混凝土，C25、C35、C50 代表混凝土強(qiáng)度等級(jí)，中間數(shù)值6、8、11 分別表示纖維摻量分別為6 kg/m3、8 kg/m3、11 kg/m3，尾數(shù)數(shù)值0.8 表示纖維直徑為0.8mm。

表1 混凝土配合比

表2 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

3 抗壓試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 纖維摻量的影響

基體強(qiáng)度為C25 時(shí)，纖維的加入對(duì)抗壓強(qiáng)度有不同程度的影響。當(dāng)摻量從6kg/m3增加到8kg/m3時(shí)，纖維混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度分別是素混凝土的1.05 倍和1.34 倍，但是當(dāng)纖維摻量增加到11kg/m3時(shí)，比值又降低到1.26 倍。三種摻量的纖維混凝土強(qiáng)度較素混凝土抗壓強(qiáng)度都有不同程度提升，趨勢(shì)是先增加而后又有回落。

基體強(qiáng)度為C35 時(shí)，當(dāng)摻量從6kg/m3增加到11kg/m3時(shí)，纖維混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度分別為素混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度的1.13、1.06 和0.96 倍，纖維混凝土抗壓強(qiáng)度隨著摻量的增加呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。總的來(lái)看，隨著摻量的增加，纖維混凝土抗壓強(qiáng)度較素混凝土抗壓強(qiáng)度降低的幅度不大。

基體強(qiáng)度為C50 時(shí)，當(dāng)摻量為6kg/m3、8 kg/m3和11kg/m3時(shí)，其立方體抗壓強(qiáng)度分別為素混凝土的1.07、0.92 和0.72 倍，即纖維的摻入使混凝土抗壓強(qiáng)度有一定的降低。總體來(lái)看，纖維摻量的加入對(duì)纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度起到減小的作用。

3.2 基體強(qiáng)度的影響

對(duì)于直徑為0.8MM 的纖維來(lái)說(shuō)，隨著基體強(qiáng)度的增加，摻量為6kg/m3 的纖維混凝土表現(xiàn)出：隨著基體強(qiáng)度等級(jí)的增加，抗壓強(qiáng)度先上升后回落；摻量為8kg/m3和11kg/m3的纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度都表現(xiàn)出一定程度的下降趨勢(shì)。

3.3 試驗(yàn)現(xiàn)象

在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，素混凝土試件從出現(xiàn)裂縫到完全破壞過(guò)程很短暫，中間沒(méi)有太長(zhǎng)時(shí)間的緩沖過(guò)程，裂紋大多為豎向通縫，裂紋比較寬，裂紋少，部分出現(xiàn)壓碎，屬于明顯的脆性破壞，而且試件表面有不同程度的混凝土脫落，試件呈現(xiàn)出松散裂開狀態(tài)。而摻加粗纖維后，部分試件在出現(xiàn)裂縫后，破壞過(guò)程相對(duì)緩慢，中間有明顯的緩沖過(guò)程，從裂縫里可以看到絲狀的纖維貫穿于混凝土中，裂紋多而且密集，顯示出塑性破壞特征，最后破壞形態(tài)是裂而不散。

4 結(jié)語(yǔ)

1） 摻加粗合成纖維后，試件破壞時(shí)呈現(xiàn)出塑性破壞特征，裂縫較多，最后破壞時(shí)裂而不散；2） 基體強(qiáng)度為C25時(shí)，纖維的加入對(duì)抗壓強(qiáng)度有不同程度的影響。當(dāng)摻量從6kg/m3增加到8kg/m3時(shí)，纖維混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度分別是素混凝土的1.05 倍和1.34 倍，但是當(dāng)纖維摻量增加到11kg/m3時(shí)，比值又降低到1.26 倍。三種摻量的纖維混凝土強(qiáng)度較素混凝土抗壓強(qiáng)度都有不同程度提升，趨勢(shì)是先增加而后又有回落。所以，對(duì)于C25 混凝土，纖維摻量為8kg/m3比較合適；3） 基體強(qiáng)度為C35 時(shí)，當(dāng)摻量從6kg/m3增加到11kg/m3時(shí)，纖維混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度分別為素混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度的1.13、1.06 和0.96 倍，纖維混凝土抗壓強(qiáng)度隨著摻量的增加呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。所以，對(duì)于C35 混凝土而言，纖維摻量為6kg/m3比較合適；4） 基體強(qiáng)度為C50 時(shí)，當(dāng)摻量為6kg/m3、8 kg/m3和11kg/m3時(shí)，其立方體抗壓強(qiáng)度分別為素混凝土的1.07、0.92 和0.72 倍，即纖維的摻入使混凝土抗壓強(qiáng)度有一定的降低。總體來(lái)看，纖維摻量的加入對(duì)纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度起到減小的作用；5） 對(duì)于直徑為0.8MM 的纖維來(lái)說(shuō)，隨著基體強(qiáng)度的增加，摻量為6kg/m3的纖維混凝土表現(xiàn)出：隨著基體強(qiáng)度等級(jí)的增加，抗壓強(qiáng)度先上升后回落；摻量為8kg/m3和11kg/m3的纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度都表現(xiàn)出一定程度的下降趨勢(shì)；6） 總體看來(lái)，對(duì)于一般工程幾乎可不考慮由于纖維摻量的加入對(duì)纖維混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的影響。