纖維增強UHPC研究綜述

王 靜 雷復偉 張云龍

（吉林建筑大學交通科學與工程學院， 長春 130118）

0 引言

隨著科學技術的不斷發展，資源緊缺、能源危機等問題的不斷加劇，這些問題使得人類急需不斷地做出改善。對于混凝土材料來說也是如此，改善現有混凝土的不足，提高使用性能也是至關重要的。纖維增強 UHPC因其超高的強度越來越受到研究者的青睞，其研究和應用都存在著巨大的潛力。但是通過對目前的研究來看，纖維增強UHPC還存在著一些問題。本文主要從以下三個方面對現有研究及存在的問題進行討論和總結。

1 礦物摻合料對玄武巖纖維UHPC的影響

礦物摻合料對纖維增強 UHPC的強度影響非常的明顯，選擇合理范圍內的摻量也是一個極其重要的因素。范云廷[1]認為，硅灰用量應為10%，因為硅灰具有極高的細度，再加入硅灰代替水泥以后，即使在低水膠比的情況也會增加水泥的流動性，從而不影響UHPC的強度。張蘭芳[2]經試驗發現在粉煤灰的摻量為10%時，其抗拉的效果得到了增強，但是摻量超過 10%以后，抗拉的結果反而下降了，因為當粉煤灰摻量增大時，由于28 d粉煤灰的活性效應還未充分發揮出來，大量未參與水化的粉煤灰顆粒與水泥凝膠體之間存在著孔隙，降低了UHPC的密實度，從而降低了 UHPC的力學性能。何曉雁[3]認為粉煤灰對水泥的取代量為 30%時,抗壓、抗折性能相對較好，混凝土的拌合性能夠大大提高，可以滿足較低水膠比的情況下對流動度的要求。

2 纖維摻量對纖維增強UHPC的影響

纖維摻量對強度也非常的重要，合理范圍內的摻量可以在基體內發揮出正效應，提升強度。在關于纖維摻量的研究中，馬愷澤[4]認為鋼纖維體積摻量在1.5%～2.5%范圍內變化時，抗壓強度提升明顯。趙慶新[5]通過對0%、1%、2%和3%鋼纖維試驗發現，鋼纖維的摻量在2%的時候，其抗壓和抗折強度均能達到最佳的狀態。鞠彥忠[6]發現在僅有纖維長度與摻量因素的影響條件下，12mm的纖維摻量不容易凝結成團，而且12mm的纖維分散均勻。使得抗拉效果高于6mm的抗拉效果。李為民[7]發現纖維摻量為0.1%時，玄武巖纖維的增強、增韌效果最佳。

3 水膠比對玄武巖纖維UHPC的影響

合理的水膠比會使得結構內部變得更密實，耐久性更高。因此不同的學者有不同的觀點。張磊[8]研究發現水膠比對強度的影響比較大，不僅影響流動性，而且能夠硬化結構中的孔結構，增加結構的密實度。鄧明科[9]通過研究發現，水膠比對于提升抗壓強度非常的重要，當水膠比在0.16的時候，抗壓強度能夠達到最高。梁詠寧[10]通過試驗發現，不應過于追求較低的水膠比，雖然水膠比較低時，基體內的游離水比較少，還應該考慮到基體振搗過程的密實性，不然強度也不會太高。

4 結論

（1）控制好礦物摻合料的摻量，使其能夠在一個合理的范圍內發揮更大的作用，一般來說硅灰和粉煤灰的摻量應該在10%左右。

（2）對于纖維摻量來說，合理的纖維摻量能夠對強度起到提升的作用，但是當摻量過大，出現內部的成團現象的時候，強度則會出現下降。

（3）水膠比在一定的程度上能夠影響到材料強度和耐久性，因此在選用水膠比的時候，一定要嚴格控制水膠比的大小。