钢纤维再生混凝土劈拉强度试验研究

证 了钢 纤维 再生混 凝 土抗拉 强度 的计 算公式 ．
弃混凝土 采取的处理措 施是简单 的遗弃 和填埋 ， 需 占
用大量空 地且污染环境 ” ． 再 生混凝 土是 指使用 经过
１ 试 验 设 计 与 试 验 方 法
试 验 主要 研Байду номын сангаас究 钢 纤维 体 积分 数 和 钢纤 维 类 型 、
裹着一层水 泥砂浆 ， 这些 都影响再生混 凝土 的强度 ． 目前 ， 国 内外 对再 生 混 凝 土 的劈 拉 强度 已做 了
大量 的研 究 ． 由 于再 生 骨 料 比天 然 骨料 有更 多 的先 天缺 陷 ， 混 凝 土 的受 拉 破 坏 源 自材 料 内部 的 先 天缺 陷处 发生裂 纹 扩 展 ， 受 拉破 坏对 裂 纹 扩 展 的 敏
试件 尺寸 、 再 生 骨 料 预 处 理 方 式 对 钢 纤 维 再 生 混 凝 土
破碎加工 的废弃混凝 土为骨料而 配制 的混凝 土． 该处
理技术不 仅可 以从根 本上 解 决废 弃混 凝 土 的处 理 问 题， 还可节 约天然骨料资 源 ， 具 有显 著 的社 会 、 经 济和 环境效益 ． 但 是再 生混 凝 土骨 料 的棱 角过 多 ， 针状 物所 占材料 面积过大 ， 而且 在废 弃混凝 土 的破碎 过程 中会产生大量 的 内部横 向裂纹 ， 再生 骨料表 面往 往包
第３ ４卷 第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
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北
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水 电
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报
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ．２０ｌ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｎｏ ｒ ｔ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ９—２ ０
基金项 目： 国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ５ ０ ６ ７ ８ １ ５ ９ ） ． 作者简介 ： 张丽娟（ １ ９ ８ １ 一） ， 女， 河 南 三 门峡 人 ， 博 士研 究 生 ， 主 要 从 事 新 型 复 合 建 筑 材 料 及 其 结 构 性 能 方 面 的研 究 ． 高丹 盈 （ １ ９ ６ ２ 一） ， 男， 河南三门峡人 ， 教授 ， 博导 ， 博士 ， 主 要 从 事 新 型 复 合 材 料 结 构 理 论 及 其 应 用 方 面 的 研 究
ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２—５ ６ ３ ４． ２ ０ １ ３ ． ０１ ． ０ ０ ７
钢 纤 维 再 生 混 凝 土 劈 拉 强 度 试 验 研 究
张 丽娟 ，高丹 盈 ，朱 海 堂 ， 楼 志 辉
（ 郑 州 大 学 新 型 建 材 与 结 构 研 究 中心 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ２ ）
河砂 ； Ｆ Ｄ Ｎ 一１型 高 效 减 水 剂 ， 掺 量 为 水 泥 用 量 的 １ ． ０ ％； 试 验采用 铣 削型 （ ＭＦ ） 、 剪切波纹型（ Ｓ Ｆ ） 、 切
断 弓型 （ Ｂ Ｆ ） ３种类 型钢 纤维 ， 其特 征参数 见表 ２
表 １ 再 生 粗 骨 料 级 配
感 程度 较 高 ， 使得 再 生 骨 料 混凝 土 的抗 拉 强 度 较 天
劈拉强 度 的影 响． 再 生 粗骨 料 是将 强 度 ３ ０—４ ０ ＭＰ ａ
的实验室 废 弃混凝 土构 件破 碎筛 分而 成 ， 连续 级配 ，
粒 径 ５～ ２ ０ ｍ ｍ， 实 测 级 配 见表 １ ． 天 然 粗 骨 料 为 石
灰石 碎石 ， 粒 径 ５～ ２ ０ ｍ ｍ 连续 级 配 ； 细 骨料 为 天然
关键词 ： 钢纤维再生混凝土 ； 劈 拉强度 ； 尺寸效应 ； 骨料 预 处 理 方 式 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ５ ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ２— ５ ６ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ２ ７—０ ５
目前 ， 我 国对 建筑物拆 除和施工过程 中产生 的废
摘
要： 通 过 钢 纤 维 再 生 混 凝 土 立 方 体 试 件 的劈 拉 强 度 试 验 ， 研 究 了钢 纤 维 体 积 分 数 （ ０ ． ０ ％～ ２ ． ０ ％） 、 ３种 钢 纤维类型 （ ＭＦ ， Ｓ Ｆ ， Ｂ Ｆ ） 、 再 生 粗 骨 料 处 理 方 式 以 及 试 件 尺 寸 变 化 对 再 生 混凝 土 劈 拉 性 能 的 影 响． 结 果 表明 ： 钢 纤 维 的 加 入 显 著 提 高 了 再 生 混 凝 土 的劈 拉 强 度 ， 当纤 维 体 积 分 数 超 过 １ ． ５ ％后 ， 钢 纤 维 再 生 混凝土的劈拉强度接近甚至 超过 天然 钢纤维 混凝 土 ； 钢 纤 维 类 型 对 再 生 骨 料 钢 纤 维 混 凝 土 影 响 显 著， 钢纤 维对 再 生 混凝 土 和 天然 混凝 土 的增 强 效 果 比 较 接 近 ， 其中 Ｂ Ｆ钢 纤 维 增 强 效 果 最 好 ； 尺 寸 效 应 对 钢 纤 维 再 生 混 凝 土 的影 响 比天 然 钢 纤 维 混 凝 土 显 著 ； 再 生骨料处理 方法对钢纤 维再生混凝 土 的 劈 拉 强 度 也 有 一 定 的影 响 ； 现行钢纤维混凝土劈拉强度计算公式仍适用于钢纤维再生混凝土．
然 混凝 土有 不 同程 度 的 降低 ． 而在 混 凝 土 中 加 入钢
纤 维可 提 高其抗 拉 、 抗弯 、 抗剪等性能． 为 提 高再 生
混 凝土 的抗 拉强 度 ， 笔 者 将 钢纤 维 加 入 再 生 混凝 土
钢 纤 维 类 型
中， 试验 研究 了钢 纤维 类型 和体 积分 数 、 再 生粗 骨料 处 理方 式及 尺寸 效 应对 混 凝 土 劈 拉 强度 的影 响 ， 验