石粉含量与钢纤维长度对机制砂超高性能混凝土性能的影响

发布时间：2021-08-02 17:11

　　为利用机制砂作细集料制备一种低成本的超高性能混凝土（UHPC）,研究了石粉含量（5%、7%、10%、12%、15%）与3种长度的钢纤维及其2种钢纤维混杂对花岗岩机制砂UHPC的工作性能和力学性能的影响规律,并与河砂UHPC进行了对比。结果表明,机制砂UHPC的流动性低于河砂UHPC,且随石粉含量的增加而显著降低,机制砂UHPC的抗压强度、抗弯拉强度和弹性模量随石粉含量的增加呈先增大后降低趋势,当石粉含量≥10%时,机制砂UHPC的各项力学性能高于河砂UHPC。在钢纤维总体积掺量保持2%不变情况下,随钢纤维长度增加,UHPC的流动性降低,力学性能增大;当1%的长度13 mm平直钢纤维和1%的长度20 mm端勾钢纤维混杂时,机制砂UHPC的各项力学性能最佳。 

【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

河砂级配曲线

图1 河砂级配曲线镀铜钢纤维:有三种尺度,抗拉强度均为2 850 MPa。其一为长度8 mm、直径0.25 mm的平直形短钢纤维,长径比32;其二为长度13 mm、直径0.20 mm的平直型中长钢纤维,长径比65;其三为长度20 mm、直径0.30 mm的端钩形长钢纤维,长径比67。

图3为河砂UHPC和不同石粉含量机制砂UHPC的拌合物坍落扩展度试验结果。可以看出,相同减水剂掺量下,MS-5机制砂UHPC的扩展度较河砂UHPC降低15.5%。这主要归结于机制砂的颗粒表面特性和机制砂粒度分布[10]。首先,机制砂颗粒表面粗糙且棱角性强,浆体与机制砂之间内摩擦力的增大导致UHPC拌合物坍落流动时需要克服更大的摩阻力;其次,机制砂中包含更多的细粉状颗粒,能吸附更多的自由水而降低流动性。对比5组不同石粉含量机制砂UHPC的扩展度可以发现,随着石粉含量增大,UHPC达到一定流动度所需的减水剂掺量随之增加。当机制砂石粉含量由5%增至10%时,减水剂掺量由2.2%增加至2.4%,UHPC扩展度由600 mm增至650 mm,维持较好流动性所增加的减水剂掺量不大。而当石粉含量增至超过10%后,即使减水剂掺量继续增加,UHPC扩展度也难以提升,15%石粉含量时相较于10%时的扩展度降低23%。机制砂石粉含量越高,包裹砂石粉的用水量愈多[11],从而需要额外加入更多的水或减水剂来达到相同的流动性。图4 河砂和不同石粉含量机制砂UHPC抗压强度

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]混杂纤维在超高性能混凝土薄板中增强增韧作用的研究[D]. 谢林兵.湖南大学 2017
[2]混杂纤维对超高性能混凝土增强增韧影响的研究[D]. 赵怡琳.北京交通大学 2017



本文编号：3317955