鋼纖維再生混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)探究

董雅微

（湖北工業(yè)大學(xué)，湖北 武漢 430000）

鋼纖維再生混凝土是當(dāng)前比較重要的一種再生混凝土材料，在很多領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，其主要解決了建筑施工垃圾處理問(wèn)題，對(duì)于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也有著積極的作用。自從高纖維再生混凝土的概念提出以后，我國(guó)對(duì)于再生混凝土的加工和處理工藝就一直在進(jìn)行研究，而這種鋼纖維再生混凝土，由于其特殊性，在性能方面也確實(shí)存在著缺陷，如果不對(duì)其性能進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)和檢測(cè)，在應(yīng)用的過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量和安全問(wèn)題，影響其正常使用。

1 鋼纖維再生混凝土力學(xué)性能的影響因素

1.1 水膠比

水膠比是鋼纖維再生混凝土的重要力學(xué)性能影響因素，在當(dāng)前世界各國(guó)對(duì)再生混凝土的水膠比研究中能夠發(fā)現(xiàn)，水膠比與再生混凝土的抗壓強(qiáng)度和劈拉強(qiáng)度有著直接關(guān)系，二者之間呈現(xiàn)反比趨勢(shì)，水膠比越低，抗壓強(qiáng)度會(huì)越強(qiáng)，劈拉強(qiáng)度也會(huì)增加，從而對(duì)鋼纖維再生混凝土的基本性能產(chǎn)生重要影響。因此在進(jìn)行鋼纖維再生混凝土的制作和配比時(shí)，必須要選擇合適的水膠比，在保證高纖維再生混凝土基本質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡量提高其性能，保證其性能能夠滿足使用要求。

1.2 鋼纖維體積摻量

鋼纖維再生混凝土主要是由鋼纖維再處理得到的，所以鋼纖維再生混凝土的基本性能就會(huì)與鋼纖維的數(shù)量和強(qiáng)度有直接關(guān)系，這種鋼纖維再生混凝土，本身就由于高纖維的強(qiáng)度，存在著性能上的優(yōu)勢(shì)，但是并不意味著鋼纖維體積越多其性能越強(qiáng)，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋼纖維的體積率在1%左右時(shí)，其再生混凝土的強(qiáng)度最佳，超過(guò)1%之后，混凝土的強(qiáng)度反而會(huì)降低。所以在進(jìn)行鋼纖維再生混凝土的制作時(shí)，需要對(duì)不同等級(jí)的鋼纖維混凝土進(jìn)行體積的合理?yè)郊?，等?jí)越高的鋼纖維混凝土，鋼纖維體積率增加之后，抗壓強(qiáng)度也會(huì)得到更明顯的提升，但是具體的摻加量需要考慮到其實(shí)際的使用要求。

1.3 再生骨料的取代率

鋼纖維再生混凝土在制作的過(guò)程中需要參加再生骨料來(lái)取代傳統(tǒng)的混凝土材料，而這些再生骨料的含量，會(huì)直接影響到鋼纖維再生混凝土的性能，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，再生骨料的取代率在高于30%以后，才會(huì)對(duì)再生混凝土的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生影響，這種再生骨料在應(yīng)用的過(guò)程中不會(huì)對(duì)鋼纖維再生混凝土的強(qiáng)度等性能產(chǎn)生影響，反而會(huì)影響到塌落度，所以在制作鋼纖維再生混凝土?xí)r，必須要對(duì)再生骨料的去概率進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，找到最合適的取代率，確保其不會(huì)對(duì)高纖維再生混凝土的其他性能產(chǎn)生影響。

2 鋼纖維再生混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究

2.1 常溫下的鋼纖維再生混凝土基本力學(xué)性能

2.1.1 抗拉壓性能試驗(yàn)

在常溫狀態(tài)下，鋼纖維再生混凝土的抗拉壓性能試驗(yàn)，主要是通過(guò)抗劈拉試驗(yàn)進(jìn)行，然后經(jīng)過(guò)一系列的試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，對(duì)于鋼纖維再生混凝土而言，尺寸效應(yīng)會(huì)對(duì)其抗劈拉強(qiáng)度產(chǎn)生直接影響，然后再綜合考慮水膠比再生骨料取代率和鋼纖維體積率等三個(gè)因素之后能夠發(fā)現(xiàn)，水膠比會(huì)影響到其抗壓強(qiáng)度，再生骨料取代率會(huì)影響其塌落度。然后用不同的鋼纖維再生混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)這三種因素中鋼纖維體積率的影響是最大的，其次是水膠比，最后是再生骨料取代率，所以由此可見(jiàn)，在進(jìn)行高纖維再生混凝土的制作時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)鋼纖維體積率的控制。

2.1.2 抗彎性能試驗(yàn)

抗彎性能主要指的是鋼纖維再生混凝土的韌性和強(qiáng)度，有相關(guān)的學(xué)者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，縱向鋼筋的配筋率為1.4%時(shí)，再生混凝土梁的擾度與骨料取代率成正比，當(dāng)其增加到3.3%后，則不會(huì)受到骨料取代率的影響，而再生混凝土與普通的混凝土相比由于裂縫的寬度更大，所以在制作的過(guò)程中，需要考慮到其開(kāi)裂彎矩，如果鋼纖維體積率過(guò)高，會(huì)使得開(kāi)裂彎矩增加，影響其正常使用。箍筋的設(shè)置對(duì)再生混凝土的抗剪承載力不會(huì)產(chǎn)生太大影響，所以可以通過(guò)摻入鋼纖維的方法來(lái)提高鋼纖維再生混凝土量的延性系數(shù)和彎曲強(qiáng)度，在實(shí)際使用的過(guò)程中，可以將再生骨料與鋼纖維混合料結(jié)合在一起生成鋼筋混凝土框架。

2.2 高溫下的鋼纖維再生混凝土基本力學(xué)性能

鋼纖維再生混凝土在使用的過(guò)程中，高溫會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生重要影響，所以需要對(duì)高溫環(huán)境下的鋼纖維再生混凝土力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)和研究。有學(xué)者針對(duì)鋼纖維的體積含量和溫度，對(duì)鋼纖維再生混凝土的抗壓性能影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，研究后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)高溫后的鋼纖維再生混凝土，其剛度和抗壓強(qiáng)度都會(huì)降低，而其中的鋼纖維體積亮量，則直接影響了鋼纖維再生混凝土在高溫下的開(kāi)裂性和延性，能夠保證其穩(wěn)定性；至于鋼纖維再生混凝土的抗壓和抗彎性能，則會(huì)隨著溫度的升高而降低。

3 結(jié)語(yǔ)

再生混凝土這一概念在西方國(guó)家的興起時(shí)間比較早，但是在我國(guó)還屬于一種比較新的概念，是隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出而興起的一種新型材料。鋼纖維再生混凝土，由于其制作工藝的復(fù)雜性和特殊性，所以在使用的過(guò)程中，必須要對(duì)其性能進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)和檢測(cè)，防止其在使用的過(guò)程中由于性能不佳而導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量或其他問(wèn)題。需要在不同的使用環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)，以保證其性能。