纖維輕質混凝土的工作性能研究

耿連恒

（華北理工大學，河北 唐山 063210）

為了呼應我國節約資源、保護環境的基本國策，土木工程施工正在朝著綠色、環保、節約的方向高速發展。而輕質混凝土作為一種輕質、防火性能強、環保性能好的新型保溫材料得到了廣泛應用。

一、試驗準備

混凝土工作性能主要包括：流動性、抗離析性和填充性能，是衡量混凝土混合物優異程度的良好指標。目前國內外對混凝土工作性能研究正處高峰狀態。本次試驗分別對纖維摻量為30、35、40、45、50kg/m3 的輕骨料混凝土與普通混凝土做J—環試驗、坍落流動度試驗，分析不同骨料與纖維摻量下混凝土對工作性能的影響。

（一）坍落流動度及T500

歐洲EFNARC 規定，可以利用坍落擴展度等方法進行評估混凝土的工作性能。混凝土坍落流動度最早被用來評價水下混凝土的工作性能，是評價混凝土自由流動性的關鍵步驟。進行試驗得出結論如圖1、圖2。

圖1 擴展度測試

圖2 T500 測試

如圖1、圖2 所示，當配合比相同的情況下，輕骨料纖維混凝土的流動性和T500 性能普遍高于普通纖維混凝土，但差別不大。原因在于水泥漿體與輕骨料的結合度要優于普通骨料，水泥漿體緊密包裹骨料，形成致密均勻的混凝土混合物，因此工作性能也會優于普通混凝土。隨著纖維摻量的增加，二者流動性能降低、T500 提高，這是因為用于包裹砂石的水泥漿有一部分用來包裹鋼纖維，導致骨料包裹不均勻，打破了原有混凝土的內部結構，所以混凝土流動性會受到影響。當二者的纖維摻量大于40kg/m3 時，流動性下降程度開始減小。這是由于當纖維加入量達到一定程度時，混凝土開始進入纖維最大量的飽和狀態，并不會因為纖維的加入流動性會有較大改變。

（二）J—環試驗

J—環試驗主要是用來評估混凝土的填充性能和澆筑時通過鋼筋間隙的能力。趙燕茹進行了不同纖維、等級的自密實混凝土J—環試驗，并且得出結論：纖維摻量與間隙通過性成反比，混凝土強度等級越高此種效果更明顯，同時穆靜認為是由于纖維的比表面積較大，在混凝土制備時吸收了自由水與減水劑，導致流動性下降、間隙通過性能差。筆者利用多組不同鋼纖維摻量進行J環試驗，得出試驗數據如圖3。

圖3 J 環內外高差

如圖3 所示，輕骨料內外高差稍小于普通混凝土，這是由于輕骨料混凝土的擴展度要好于普通混凝土，呈現出自流平的狀態，J 環的中間與四周高度基本相差無幾。隨著纖維的增加內外高差開始提高，這是因為當鋼纖維隨著漿體流動時，有部分鋼纖維橫亙在J 環柱腿前方，一定程度上阻擋了混凝土的流動，導致混凝土流動性下降。混凝土內外高差升高，隙通過率降低，混凝土填充性能也會逐漸下降。

二、結論

（一）纖維摻入量的增加，混凝土的流動性降低，T500 提高。

（二）纖維摻量提高，內外高差提高、填充性能下降，但輕骨料纖維混凝土要優于普通纖維混凝土。