玻璃纤维掺量对混凝土流动性及力学性能的影响
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７２g/cm３ 的 耐 碱 玻
璃纤维(
AR).
１．
２ 配合比
混凝土的配合比 通 过 «普 通 混 凝 土 配 合 比 设 计
[]
规程»(
JGJ５５－２０１１)８ 来制 定,强 度 为 C３０.胶 凝
材料采用水泥与矿粉,水胶比为０．
３５,减水剂掺量为
胶 凝 材 料 的 ２．
４％ ,并 在 此 条 件 下 分 别 添 加
差,且养护与修复难度极大,所以许多国内外学者尝
试在水泥混凝土中添加纤维材料来改善水泥混凝土
的各方面性能.邓宗才
[
２]
等研究发现当混凝土中加
入玻璃纤维后能够 明 显 增 强 其 抗 弯 冲 击 性 能,提 高
混凝土的耐久性;李永靖
[
３]
等经过大量试验发现,加
入一定量的玻璃纤 维 后,水 泥 混 凝 土 的 抗 折 以 及 劈
拉强度显著提升,但 对 抗 压 强 度 的 提 升 并 不 十 分 明
显;沈武
[
４]
等经研究发现,耐碱玻璃纤维对水泥混凝
土的抗折以及劈拉 强 度 有 很 明 显 的 提 高,同 时 提 高
了混凝土的韧性;刘 亚 飞
[
５]
等通过研究发现玻璃纤
维能在一定程度上 增 强 混 凝 土 的 抗 压 强 度,但 是 会
２０２０)
０２
Ｇ
００９２
Ｇ
０４
玻璃纤维掺量对混凝土流动性及力学性能的影响
乐东钊,姜久红,文 韬,王云飞
(湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北 武汉 ４３００６８)
[摘 要]为探究玻璃纤维掺量对混凝土 流 动 性 及 力 学 性 能 的 影 响,在 混 凝 土 中 分 别 掺 入 不 同 掺 量 的 普 通 玻 璃 纤
３kg/m３ ,搅拌时间相应地延长 ２ mi
n.待搅拌完成
后,先使用坍落度测定仪来测定拌和物的坍落度,随
后将拌合物浇筑于模具中,在振动台振动成型,在
[收稿日期]２０１９－１０－１７
[第一作者]乐东钊(
１９９５－ ),男,湖北大悟人,湖北工业大学硕士研究生,研究方向为玻璃纤维混凝土
[通信作者]姜久红(
S９５ 级 矿 粉;
细骨料为细度 模 数 ２．
５ 的 江 砂,细 度 模 数 ２．
６的机
砂;粗骨料为粒径 ５－２５ mm 的普通碎石;外加剂采
用聚羧酸减 水 剂,减 水 率 为 ３１％ ;玻 璃 纤 维 为 直 径
为 １２ μm,密 度 为 ２．
６８ g/cm３ 的 普 通 玻 璃 纤 维
(
GF),直径为 ２０μm,密 度 为 ２．
还能提升混凝土的弯曲韧性.
本试验探究在不同掺量下,普通玻璃纤维、耐碱
玻璃纤维对混凝土 流 动 性 与 力 学 性 能 的 影 响,分 析
影响玻璃纤维混凝 土 流 动 性 与 力 学 性 能 的 因 素,为
配制更好的纤维混凝土材料提供参考.
１ 试验方案
１．
１ 原材料
选用湖北京 兰 P．
O４２．
５ 级 水 泥,
－３
３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
０
０
９０
GF６．
０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
６
０
９０
GF３．
０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
GF９．
０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
３
９
GF１２．
０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
维、耐碱玻璃纤维,测定了玻璃纤维混凝土的流动性、抗压强度、抗折强度.结 果 表 明:混 凝 土 的 流 动 性 随 着 玻 璃 纤
维掺量的增加而逐渐降低.玻璃纤维改 善 了 混 凝 土 的 抗 压 与 抗 折 破 坏 形 态,提 升 了 混 凝 土 的 抗 压 强 度 和 抗 折 强
度,当耐碱玻璃纤维掺量为 ９kg/m３ 时,混凝土的抗压强度提升了 ２３．
５％ .当耐碱玻璃纤维掺量为 ６kg/m３ 时,混
凝土抗折强度提升了 ４３．
９％ .
[关键词]流动性;力学性能;普通玻璃纤维;耐碱玻璃纤维;玻璃纤维混凝土
[中图分类号]TU５２８．
５７２ [文献标识码]A
中国交通 运 输 部 在 ２０１５ 年 发 布 的 «交 通 运 输
行业发展统计公报»,我国境内的公路总里程达到了
第 ３５ 卷第 ２ 期
Vo
l．
３５No．
２
湖 北 工 业 大 学 学 报
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２０２０ 年 ０４ 月
Ap
r．
２０２０
[文章编号]１００３－４６８４(
１９６９－ ),女,吉林伊通人,工学博士,湖北工业大学教授,研究方向为结构动力学
９３
第 ３５ 卷第 ２ 期 乐东钊,等 玻璃纤维掺量对混凝土流动性及力学性能的影响
表 １ 混凝土配合比
标号
C
影响.另一方面,玻璃纤维具有很强的吸附性,其吸
材料用量/(
kg m )
水泥 碎石 机砂 江砂 水 减水剂 GF AR 矿粉
０kg/m３ 、
３kg/m３ 、
６kg/m３ 、
９kg/m３ 、
１２kg/m３ 的
玻璃纤维.配合比如表 １ 所示.
１．
３ 试件制备与方法
混凝土采用 HJS
Ｇ
６０ 型 双 卧 轴 混 凝 土 试 验 用 搅
拌机搅拌,为了避免 玻 璃 纤 维 在 混 凝 土 中 分 布 不 均
匀,适当地延长 搅 拌 时 间. 玻 璃 纤 维 的 掺 量 每 增 加
１ １２
AR３．
０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
０
AR９．
０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
[]
减小 混 凝 土 的 弹 性 模 量;
Al
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eபைடு நூலகம்
z
aDehghan６ 等 经 过
大量试验发现,从回收 的 玻 璃 纤 维 和 原 始 E 玻 璃 纤
维中回收的纤维会对混凝土的抗压强度产生不良影
响,但有助于提高其劈拉强度.Fa
i
zA Mi
r
z
a 等研
[
７]
究发现,玻璃纤维可以抑制混凝土裂纹的扩展,同时
４５７．
７ 公 里,公 路 总 密 度 提 高 到 ４７．
６８ 公 里/百 平 方
公里,已经远远 超 过 了 世 界 上 大 多 数 的 国 家. 由 于
水泥混凝土与沥青 混 凝 土 相 比 拥 有 较 高 的 承 载 力、
较长的使用时 间 等 优 点
,常 常 被 运 用 于 道 路 桥 梁
[
１]
工程中.但 普 通 水 泥 混 凝 土 抗 弯 以 及 抗 裂 性 能 较
璃纤维(
AR).
１．
２ 配合比
混凝土的配合比 通 过 «普 通 混 凝 土 配 合 比 设 计
[]
规程»(
JGJ５５－２０１１)８ 来制 定,强 度 为 C３０.胶 凝
材料采用水泥与矿粉,水胶比为０．
３５,减水剂掺量为
胶 凝 材 料 的 ２．
４％ ,并 在 此 条 件 下 分 别 添 加
差,且养护与修复难度极大,所以许多国内外学者尝
试在水泥混凝土中添加纤维材料来改善水泥混凝土
的各方面性能.邓宗才
[
２]
等研究发现当混凝土中加
入玻璃纤维后能够 明 显 增 强 其 抗 弯 冲 击 性 能,提 高
混凝土的耐久性;李永靖
[
３]
等经过大量试验发现,加
入一定量的玻璃纤 维 后,水 泥 混 凝 土 的 抗 折 以 及 劈
拉强度显著提升,但 对 抗 压 强 度 的 提 升 并 不 十 分 明
显;沈武
[
４]
等经研究发现,耐碱玻璃纤维对水泥混凝
土的抗折以及劈拉 强 度 有 很 明 显 的 提 高,同 时 提 高
了混凝土的韧性;刘 亚 飞
[
５]
等通过研究发现玻璃纤
维能在一定程度上 增 强 混 凝 土 的 抗 压 强 度,但 是 会
２０２０)
０２
Ｇ
００９２
Ｇ
０４
玻璃纤维掺量对混凝土流动性及力学性能的影响
乐东钊,姜久红,文 韬,王云飞
(湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北 武汉 ４３００６８)
[摘 要]为探究玻璃纤维掺量对混凝土 流 动 性 及 力 学 性 能 的 影 响,在 混 凝 土 中 分 别 掺 入 不 同 掺 量 的 普 通 玻 璃 纤
３kg/m３ ,搅拌时间相应地延长 ２ mi
n.待搅拌完成
后,先使用坍落度测定仪来测定拌和物的坍落度,随
后将拌合物浇筑于模具中,在振动台振动成型,在
[收稿日期]２０１９－１０－１７
[第一作者]乐东钊(
１９９５－ ),男,湖北大悟人,湖北工业大学硕士研究生,研究方向为玻璃纤维混凝土
[通信作者]姜久红(
S９５ 级 矿 粉;
细骨料为细度 模 数 ２．
５ 的 江 砂,细 度 模 数 ２．
６的机
砂;粗骨料为粒径 ５－２５ mm 的普通碎石;外加剂采
用聚羧酸减 水 剂,减 水 率 为 ３１％ ;玻 璃 纤 维 为 直 径
为 １２ μm,密 度 为 ２．
６８ g/cm３ 的 普 通 玻 璃 纤 维
(
GF),直径为 ２０μm,密 度 为 ２．
还能提升混凝土的弯曲韧性.
本试验探究在不同掺量下,普通玻璃纤维、耐碱
玻璃纤维对混凝土 流 动 性 与 力 学 性 能 的 影 响,分 析
影响玻璃纤维混凝 土 流 动 性 与 力 学 性 能 的 因 素,为
配制更好的纤维混凝土材料提供参考.
１ 试验方案
１．
１ 原材料
选用湖北京 兰 P．
O４２．
５ 级 水 泥,
－３
３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
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０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
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０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
３
９
GF１２．
０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
维、耐碱玻璃纤维,测定了玻璃纤维混凝土的流动性、抗压强度、抗折强度.结 果 表 明:混 凝 土 的 流 动 性 随 着 玻 璃 纤
维掺量的增加而逐渐降低.玻璃纤维改 善 了 混 凝 土 的 抗 压 与 抗 折 破 坏 形 态,提 升 了 混 凝 土 的 抗 压 强 度 和 抗 折 强
度,当耐碱玻璃纤维掺量为 ９kg/m３ 时,混凝土的抗压强度提升了 ２３．
５％ .当耐碱玻璃纤维掺量为 ６kg/m３ 时,混
凝土抗折强度提升了 ４３．
９％ .
[关键词]流动性;力学性能;普通玻璃纤维;耐碱玻璃纤维;玻璃纤维混凝土
[中图分类号]TU５２８．
５７２ [文献标识码]A
中国交通 运 输 部 在 ２０１５ 年 发 布 的 «交 通 运 输
行业发展统计公报»,我国境内的公路总里程达到了
第 ３５ 卷第 ２ 期
Vo
l．
３５No．
２
湖 北 工 业 大 学 学 报
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２０２０ 年 ０４ 月
Ap
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２０２０
[文章编号]１００３－４６８４(
１９６９－ ),女,吉林伊通人,工学博士,湖北工业大学教授,研究方向为结构动力学
９３
第 ３５ 卷第 ２ 期 乐东钊,等 玻璃纤维掺量对混凝土流动性及力学性能的影响
表 １ 混凝土配合比
标号
C
影响.另一方面,玻璃纤维具有很强的吸附性,其吸
材料用量/(
kg m )
水泥 碎石 机砂 江砂 水 减水剂 GF AR 矿粉
０kg/m３ 、
３kg/m３ 、
６kg/m３ 、
９kg/m３ 、
１２kg/m３ 的
玻璃纤维.配合比如表 １ 所示.
１．
３ 试件制备与方法
混凝土采用 HJS
Ｇ
６０ 型 双 卧 轴 混 凝 土 试 验 用 搅
拌机搅拌,为了避免 玻 璃 纤 维 在 混 凝 土 中 分 布 不 均
匀,适当地延长 搅 拌 时 间. 玻 璃 纤 维 的 掺 量 每 增 加
１ １２
AR３．
０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
１
０
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０C ３７０１０２０３８０ ４４５ １６０ １１．
[]
减小 混 凝 土 的 弹 性 模 量;
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aDehghan６ 等 经 过
大量试验发现,从回收 的 玻 璃 纤 维 和 原 始 E 玻 璃 纤
维中回收的纤维会对混凝土的抗压强度产生不良影
响,但有助于提高其劈拉强度.Fa
i
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a 等研
[
７]
究发现,玻璃纤维可以抑制混凝土裂纹的扩展,同时
４５７．
７ 公 里,公 路 总 密 度 提 高 到 ４７．
６８ 公 里/百 平 方
公里,已经远远 超 过 了 世 界 上 大 多 数 的 国 家. 由 于
水泥混凝土与沥青 混 凝 土 相 比 拥 有 较 高 的 承 载 力、
较长的使用时 间 等 优 点
,常 常 被 运 用 于 道 路 桥 梁
[
１]
工程中.但 普 通 水 泥 混 凝 土 抗 弯 以 及 抗 裂 性 能 较