纖維對抗沖磨超高性能混凝土性能的影響

丁慶軍，耿雪飛，彭程康琰，張 恒，譙理格，趙明宇

(1.武漢理工大學材料科學與工程學院， 武漢 430070；2.中建商品混凝土有限公司， 武漢 430200； 3.沈陽建筑大學材料科學與工程學院，沈陽 110168)

0 引 言

我國西部山區地勢復雜，多深溝峽谷，橋梁建設量巨大，而山區多發泥石流、洪水等自然災害，泥沙和石塊等固體碎屑物流速快、流量大、破壞力強，橋梁墩柱和水工結構在山洪、泥石流沖磨和動荷載耦合作用下，服役一到兩年，普遍出現鋼筋保護層混凝土沖磨脫落和裂縫，造成巨大安全隱患和較高的維修成本。普通混凝土材料無法滿足西部山區橋梁墩柱和水工建筑物嚴酷的服役環境，迫切需要開發高強度、高耐磨蝕性能和抗沖擊韌性的混凝土材料，以用于橋墩等水工建筑物的新建和修補加固工程，提高嚴酷環境下橋墩和水工建筑物抗沖磨/沖擊性能，延長服役壽命，降低后期維護成本，超高性能混凝土由于其優異的力學性能、抗沖擊韌性和耐磨蝕性能而備受關注。提升混凝土抗沖磨性能的研究主要集中在集料、摻合料、外加劑、纖維等方面，其中纖維是影響其抗沖磨性能的重要因素，目前主流的纖維增強理論有Romualdi等提出的“纖維阻裂理論”和“纖維混合定律”[1]。Wille等[2]研究發現纖維能抑制混凝土早期水分流失和后期干燥收縮而產生的微裂紋，提升混凝土基體強度，進而改善混凝土的抗沖擊韌性和耐磨蝕性能；宋文浚等[3]研究了不同種類纖維對混凝土抗沖磨性能的影響，發現聚乙烯醇纖維(PVA纖維)對混凝土的抗沖磨強度提升較為顯著；……