補償收縮納米SiO2鋼纖維混凝土抗沖擊和抗裂性能試驗研究.pdf

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

2、研究表明，在補償收縮混凝土中單摻納米SiO2后，其摻量為0.6％時的初裂及破壞抗沖擊次數(shù)最大，說明單摻納米SiO2并不能改善混凝土的脆性;在補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越大，鋼纖維體積摻量為0.8％時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，能量差達到最大，為未摻時的20.3倍，鋼纖維的加入可以顯著提高補償收縮混凝土的延性;雙摻納米SiO2和鋼纖維后，其補償收縮混凝土的抗沖擊性能增強效果更佳，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，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，其能增強鋼纖維與混凝土基體之間的粘

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

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