纖維素纖維礦物摻合料改善高性能混凝土抗裂性能

王德志,孟云芳,萬良興

(1.寧夏大學土木與水利工程學院,寧夏 銀川 750021;

2.旱區現代農業水資源高效利用教育部工程研究中心,寧夏銀川 750021)

混凝土成型后在與外界沒有水分交換的情況下,內部相對濕度隨水泥水化的進展而降低,造成毛細孔的水分不飽和而產生壓力,引起混凝土的自行收縮。在水灰比較高的普通混凝土中,這部分收縮較小。近年來,隨著高強混凝土和高性能混凝土的應用和發展,低水灰比的高強混凝土和高性能混凝土的自收縮比普通混凝土的自收縮大得多。高性能混凝土的水膠比很低,能提供水泥水化的自由水分少,早期強度較高的發展率會使自由水消耗較快,在外界水分供應不足的情況下,水泥水化不斷消耗水分從而產生原始微裂縫,影響混凝土的強度和耐久性[1-2]。

20世紀60年代以來,研究人員開發了鋼纖維、聚丙烯纖維、尼龍、滌綸、碳纖維等纖維增強混凝土,通過增大纖維體積率、調整水泥基體的組成并改變制作工藝等,控制水泥基體中微裂縫的產生和擴展,改善混凝土的耐久性能,促進了纖維增強混凝土的迅速發展。很多天然的有機纖維,如西沙爾、麻、椰子殼的纖維以及甘蔗渣等也可以起到相似的作用。美國ACI 544委員會的報告指出[3],全世界約有40個國家在建筑中使用了非木漿植物纖維,但該制品在使用過程中易發生質變,強度和韌性隨時間有較大幅度的下降,存在耐久性問題。發展中國家如巴西、南非等非常重視天然植物纖維在混凝土中的應用研究,近年來一些發達國家的科研單位在這方面的研究也取得了一定的進展[4-5],但在國內這方面的研究還比較少?！?br>