【正文】 凝土工作性主要體現(xiàn)在以下三個方面：流動性能、抗離析能力和鋼筋間隙的通過能力。 纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 9 自密實混凝土 （ Selfpacting concrete） 自密實混凝土作為高性能混凝土的一種，是通過對外加劑、凝膠材料、粗細骨料的選擇和配合比的設計，使混凝土拌合物具有良好的工作性，不離析、不泌水，在不用或基本不用振搗的情況下，依靠自重穿過鋼筋填充模板，實現(xiàn)自流平和密實結構的一種高性能混凝土。 纖維混凝土（ Fiber Reinforced Concrete） 纖維混凝土是纖維增強混凝土的簡稱，隨著美國學者 Romuldi 從理論上闡述了鋼纖維的增強作用和增強機理，極大地促進了纖維混凝土的研究和實際應用，人們逐漸意識到采用纖維增強混凝土可以大大提高混凝土的抗拉強度、變形能力。 可見目前各國對高性能混凝土的定義都集中在高工作性、高耐久性和高強度三個方面，只是各有側重。日本學者更重視新拌混凝土的流動性和自密實性，他們認為高性能混凝土是一種高填充能力的混凝土，新拌階段無需振搗便能完成澆筑，水化、硬化早期階段水化熱 低、干縮小，具有足夠的強度和耐久性 [2]。歐洲學者認為高性能混凝土 HPC 是一種具有高彈性模量、高密度、抗侵蝕、低滲透的混凝土。 高性能混凝土（ High Performance Concrete） 高性能混凝土是當今混凝土結構發(fā)展的主要 方向，目前對高性能混凝土的定義，各國專家意見不一。前纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 8 者影響混凝土的抗壓強度和彈性模量，而后者決定混凝土的斷裂應力，如抗拉強度和抗彎強度。當混凝土強度超過 100MPa 后，材質將變得非常脆，在軸壓作用下幾乎不存在應變軟化性能，呈突然性爆裂破壞，嚴重限制了高強混凝土的應用。 高強混凝土（ High Strength Concrete） 根據(jù)《高強混凝土結構技術規(guī)程》 (CECS104:99),將強度等級大于等于 C50 的混凝土稱為高強混凝土。如果在構件使用前，通過預加外力，使受拉區(qū)預先產生壓應力，以抵消或減少外荷產生的拉應力，這樣就可以利用混凝土構件的抗壓強度來彌補混凝土抗拉強度不足的缺陷，以達到防止受拉區(qū)混凝土過早開裂的問題，從而提高截面抗彎剛度和減小裂縫寬度，甚至可以做到在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫，預應力混凝土便應運而生。 鋼筋的高抗拉強度彌補混凝土抗拉強度低的弱點，混凝土則對鋼筋起到保護的作用，同時發(fā)揮兩種材料各自的優(yōu)勢，極大地擴展了混凝土的工程使用范圍； 預應力混凝土（ Prestressed Concrete） 為了擴大鋼筋混凝土和高強混凝土的應用范圍，必須解決混凝土過早開裂的 問題。自混凝土問世至今，已經經歷了多次飛躍性的發(fā)展 [1]： 鋼筋混凝土（ Steel Reinforced Concrete） 相較混凝土而言，鋼筋的抗拉強度非常高，一般 在 200MPa 以上。 纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 7 混凝土的發(fā)展 混凝土具有抗壓強度高、原材料容易獲得、耗能低、成本相對低廉、易成型、施工相對簡便、經久耐用等優(yōu)點，但混凝土材料本身存在抗拉強度低、韌性差等固有弱點依然限制其優(yōu)勢的發(fā)揮。防止鋼筋銹蝕最重要的措施是增加混凝土的密實性和保護層的厚度。 纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 6 圖 鋼筋銹蝕示意圖 氧氣和水分是鋼筋銹蝕的必要條件，混凝土的碳化僅僅為鋼筋銹蝕提供了可能當構件使用環(huán)境干燥或完全處于水中時，鋼筋的銹蝕極為緩慢，幾乎不 發(fā)生銹蝕。 圖 鋼筋銹蝕的電化學過程 當混凝土未被碳化時，其中的堿性物質在鋼筋表面形成了一層致密的氧化膜，阻止了鋼筋銹蝕的電化學過程。 （ 5）鋼筋銹蝕：鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結構耐久性的最關鍵因素。 （ 4）堿集料反應：混凝土集料中的堿性氧化物 ),( 22 OKONa 與集料中的二氧化硅成分產生化學反應時，反應產生的堿 硅酸鹽凝膠，吸水后產生膨脹，體積可增大 34 倍，導致混凝土開裂、剝落、強度降低，甚至導致破壞的現(xiàn)象稱為堿集料反應（ AAR)。 OHC a C OCOOHCa 2322)( ??? （ 3）侵蝕性介質的腐蝕：在石化、化學、輕工、冶金及港灣工程中，化學介質對混凝土的侵蝕很普遍，常見的侵蝕性介質腐蝕有 : ①硫酸鹽腐蝕：硫酸鹽溶液與水泥石中的氫氧化鈣及水化鋁酸鹽發(fā)生化學反應，生成石膏和硫鋁酸鹽，產生體積膨脹，造成混凝土破壞；②酸腐蝕：混凝土是一種堿性材料，遇到酸性物質會產生化學反應 ；③海水腐蝕：海水中的 4242 , SOKM g S OM g C lN a C l 等成分，尤其是 ?Cl 和硫酸鎂對混凝土有纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 5 極強的腐蝕作用。防止混凝土凍融破壞的主要措施是降低水灰比 CW/ ，減少混凝土中的多余水分，在冬季施工時，應加強防護，防 止早期受凍，并摻入防凍劑等。影響混凝土耐久性的主要因素有如下幾點： （ 1）凍融破壞：混凝土水化結硬后，內部有很多毛細孔，在澆筑混凝土時，為得到必要的活易性，往往加入的水比水泥水化所需的水多一些，多余的水分滯留在混凝土毛細孔中。而溫度的升高會加速水泥水化，降低混凝土拌合物的流動性。 （ 6）時間與溫度 混凝土拌合物攪拌后，隨著時間增長而逐漸變得干稠，流動性減小，出現(xiàn)坍落度損失現(xiàn)象。 （ 5）外加劑與摻合料 外加劑能夠使混凝土拌合物在 不增加水泥用量的情況下獲得良好的工作性，增大流動性、改善粘聚性、降低泌水性，進而提高混凝土的耐久性。 水泥顆粒越細，用水量越大。但由于水泥用量在混凝土體積中所占體積相對較小，因此對拌纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 4 合物工作性的影響并不顯著。 （ 3）集料與集灰比：集料顆粒形狀和表面粗糙度直接影響混凝土拌合物的流動性，形狀圓整、表面光滑，流動性就大，反之由于使拌合物內摩擦力增加，使其流動性降低；級配良好的集料空隙率小，在水泥漿相同時，使包裹在集料表面的潤滑層增加，改善其工作性；當給定水灰比 CW/ 和集料時，集灰比（集料與水泥用量的比值）的減少意味著水泥量的相對增加，從而改善拌合物的工作性。水泥砂漿在混凝土拌合物中起到潤滑的作用。流動性過小，會導致施工困難，不能保證混凝土的密實性；用水量過大會造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，導致流漿和離析現(xiàn)象，并影響混凝土的強度。 纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 3 圖 坍落流動度測定 工作性是混凝土拌合物最重要的性能，其影響因素很多，主要有單位用水量、砂率、集灰比、集料、水泥品種和細度以及外加劑、 時間和溫度等。靜置時間不超過 30s，然后平穩(wěn)、垂直地提起坍落度筒，記錄混凝土流動到 500mm刻度圈時所需的時間 500T 。 圖 坍落度試 驗 針對流動性較大的混凝土，常采用坍落流動度試驗， 這一方法主要測量混凝土在自重作用（無插搗）下自由流動擴展的最大范圍以及擴展半徑達到 500mm 時所用時間，不僅可以檢驗新拌混凝土的流動性，還可觀察混凝土拌合物是否出現(xiàn)泌水及離析現(xiàn)象。 纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 2 國際標準化組織（ ISO）把混凝土拌合物的工作性統(tǒng)稱為稠度，通常采用坍落度試驗或維勃稠度試驗測試混凝土的稠度。粘聚性是指混凝土拌合物在施工過 程中其各組分之間保持一定的粘聚力，不致產生分層離析現(xiàn)象。工作性是一項綜合的技術指標，包括流動性、粘聚性和保水性三方面。 軸心抗壓強度 cf 采用 mmmmmm 3 0 01 5 01 5 0 ?? 或 mmmmmm 4 5 01 5 01 5 0 ?? 的棱柱體作為標準試件，比較接近實際構件中的混凝土受壓情況，試件制作、養(yǎng)護和加載方法同立方體試件。 混凝土的主要性質 強度 這里所說的強度通常是指抗壓強度，包括用來劃分混凝土強度等級的立方體抗壓強度和結構設計中實際使用的軸心抗壓強度。 關鍵詞： 纖維；纖維混凝土板；彎曲韌性 纖維混凝土板抗彎性能的試驗研究 II Investigation on the Flexural Performance of Fiber Reinforced Concrete Plates Abstract Concrete has many outstanding adva1ntages, such as high pressive strength, easy available raw materials, low energy consumption, relatively cheap and easy to shape, relatively simple for construction, high durability and so on. However, the tensile strength of concrete is really very low, and as the strength increased, the brittleness of concrete increased significantly. So when loaded, the concrete often shows brittle fracture with no obvious signs. That influenced the practical engineering application of concrete greatly. The fibers blended into concrete can significantly improve the tensile strength of concrete. Through resisting the emergence and development of the internal microcracks in concrete, fibers can improve the crack resistance and the toughness of concrete. The toughness is an important indicator for the workability of fiber reinforced concrete, and it is one of advantages of fiber reinforced concrete over plain concrete. Toughness can be defined as the capacity of energy absorption of material or structure from loading to failure. The toughness of fiber reinforced concrete includes pression toughness, flexural toughness and shear toughness, etc. Currently flexural toughness is widely used as a measure of toughness of fiber reinforced concrete. Because flexural failure is happened under three kinds of loadings including bending, tension and pression, it is much better to measure the integrated effect of toughness. Nowadays the traditional method to evaluate the toughness is based on the bending beams（ 150 mm150 mm550mm） . However, the formwork of the beam may show some influence on the fiber orientation and does not correspond to the fiber orientation in the practice such as industrial floor very well. In order to reduce the influence of the formwork on the fiber orientation and to simulate the loading behavior of industrial panel, according to RILEM: Test and design methods for steel fiber reinforced concrete─ Bending test, a series simply supported panel（ 600 mm 600 mm 100mm） test with different fiber types and fiber contents has been carried out. Key Words： Fiber； Fiber Reinforc