纖維混凝土的抗壓試驗

曹 煒

（寧夏公路建設管理局，寧夏 銀川 750000）

1 立方體抗壓試驗

本文通過對幾組纖維混凝土試塊的抗壓試驗研究，分析了粗合成不同纖維摻量、不同纖維直徑和不同基體強度等因素對抗壓強度的影響。本試驗是在萬能試驗機上進行的，試驗過程參照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GBT-50081-2002），試件尺寸為150mm×150mm×150mm 標準試件。

2 試驗內容及結果

纖維混凝土的抗壓性能試驗中，纖維包括兩種直徑、三種不同摻量、三種基體強度，并制作了素混凝土試件，試件配合如下表1。

試件編號及試驗結果如下表2 所示，其中PC 表示素混凝土，C25、C35、C50 代表混凝土強度等級，中間數值6、8、11 分別表示纖維摻量分別為6 kg/m3、8 kg/m3、11 kg/m3，尾數數值0.8 表示纖維直徑為0.8mm。

表1 混凝土配合比

表2 抗壓強度試驗結果

3 抗壓試驗結果分析

3.1 纖維摻量的影響

基體強度為C25 時，纖維的加入對抗壓強度有不同程度的影響。當摻量從6kg/m3增加到8kg/m3時，纖維混凝土的立方體抗壓強度分別是素混凝土的1.05 倍和1.34 倍，但是當纖維摻量增加到11kg/m3時，比值又降低到1.26 倍。三種摻量的纖維混凝土強度較素混凝土抗壓強度都有不同程度提升，趨勢是先增加而后又有回落。

基體強度為C35 時，當摻量從6kg/m3增加到11kg/m3時，纖維混凝土的立方體抗壓強度分別為素混凝土的立方體抗壓強度的1.13、1.06 和0.96 倍，纖維混凝土抗壓強度隨著摻量的增加呈現降低趨勢。總的來看，隨著摻量的增加，纖維混凝土抗壓強度較素混凝土抗壓強度降低的幅度不大。

基體強度為C50 時，當摻量為6kg/m3、8 kg/m3和11kg/m3時，其立方體抗壓強度分別為素混凝土的1.07、0.92 和0.72 倍，即纖維的摻入使混凝土抗壓強度有一定的降低。總體來看，纖維摻量的加入對纖維混凝土的抗壓強度起到減小的作用。

3.2 基體強度的影響

對于直徑為0.8MM 的纖維來說，隨著基體強度的增加，摻量為6kg/m3 的纖維混凝土表現出：隨著基體強度等級的增加，抗壓強度先上升后回落；摻量為8kg/m3和11kg/m3的纖維混凝土的抗壓強度都表現出一定程度的下降趨勢。

3.3 試驗現象

在試驗過程中發現，素混凝土試件從出現裂縫到完全破壞過程很短暫，中間沒有太長時間的緩沖過程，裂紋大多為豎向通縫，裂紋比較寬，裂紋少，部分出現壓碎，屬于明顯的脆性破壞，而且試件表面有不同程度的混凝土脫落，試件呈現出松散裂開狀態。而摻加粗纖維后，部分試件在出現裂縫后，破壞過程相對緩慢，中間有明顯的緩沖過程，從裂縫里可以看到絲狀的纖維貫穿于混凝土中，裂紋多而且密集，顯示出塑性破壞特征，最后破壞形態是裂而不散。

4 結語

1） 摻加粗合成纖維后，試件破壞時呈現出塑性破壞特征，裂縫較多，最后破壞時裂而不散；2） 基體強度為C25時，纖維的加入對抗壓強度有不同程度的影響。當摻量從6kg/m3增加到8kg/m3時，纖維混凝土的立方體抗壓強度分別是素混凝土的1.05 倍和1.34 倍，但是當纖維摻量增加到11kg/m3時，比值又降低到1.26 倍。三種摻量的纖維混凝土強度較素混凝土抗壓強度都有不同程度提升，趨勢是先增加而后又有回落。所以，對于C25 混凝土，纖維摻量為8kg/m3比較合適；3） 基體強度為C35 時，當摻量從6kg/m3增加到11kg/m3時，纖維混凝土的立方體抗壓強度分別為素混凝土的立方體抗壓強度的1.13、1.06 和0.96 倍，纖維混凝土抗壓強度隨著摻量的增加呈現降低趨勢。所以，對于C35 混凝土而言，纖維摻量為6kg/m3比較合適；4） 基體強度為C50 時，當摻量為6kg/m3、8 kg/m3和11kg/m3時，其立方體抗壓強度分別為素混凝土的1.07、0.92 和0.72 倍，即纖維的摻入使混凝土抗壓強度有一定的降低。總體來看，纖維摻量的加入對纖維混凝土的抗壓強度起到減小的作用；5） 對于直徑為0.8MM 的纖維來說，隨著基體強度的增加，摻量為6kg/m3的纖維混凝土表現出：隨著基體強度等級的增加，抗壓強度先上升后回落；摻量為8kg/m3和11kg/m3的纖維混凝土的抗壓強度都表現出一定程度的下降趨勢；6） 總體看來，對于一般工程幾乎可不考慮由于纖維摻量的加入對纖維混凝土立方體抗壓強度的影響。