律的研究
摘 要：将硅灰掺入到钢纤维混凝土中，在基准混凝土配合比相同的情况下，测试了钢纤维硅灰混凝土标准养护28d抗压强度和标准养护28d再浸泡5%硫酸钠溶液28d后的抗压强度，对比了硫酸钠溶液浸泡前后钢纤维硅灰混凝土抗压强度的变化，结果表明： 1.钢纤维一方面使混凝土承载能力提高，另一方面却使混凝土塌落度降低导致工作性能下降。2.钢纤维混凝土伴随着硅灰掺量的增加，其抗压强度显著提高。3.钢纤维硅灰混凝土在浸泡硫酸钠溶液28d后，其抗压强度小幅度提高。
关键词：硅灰；钢纤维；混凝土；硫酸钠溶液；塌落度；抗压强度 0 引言
自然界中使用的混凝土，由于受环境条件的影响，可能引起混凝土性能的变化，我国的西南、西北和沿海的许多地区，地下水和土壤中含有大量硫酸盐、碳酸盐、镁盐和氯化物。由于混凝土在这种环境中使用遭受这些有害离子的侵蚀，引起硬化后水泥成分的变化，使其强度降低而遭破坏。这就需要混凝土有比较高的强度和良好的抵抗有害物质侵蚀的耐久性能，如抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性等。因为混凝
土越密实混凝土的强度越高，混凝土的刚性、抗渗性、抗冻性和抵抗某些有害介质的能力也越高。但混凝土强度越高，往往干缩也比较大，同时较易脆裂。而钢纤维由于其良好的抗裂性能，故对混凝土有显著的阻裂、增强和增韧作用，能减少微裂缝并阻止宏观裂缝扩张，亦使耐磨性、耐空蚀性、耐冲刷性、抗冻融性和抗渗有不同程度的提高[1]。另外，硅灰的颗粒非常微小，大多数颗粒的粒径小于1μm，平均粒径0.1μm左右，仅是水泥颗粒平均直径的1/100，硅灰的物理性质决定了其微小颗粒具有高度的分散性，掺入水泥中可以充分填充在水泥颗粒之间，提高浆体硬化后的密实度进而提高混凝土的强度[2]。本文研究了在浸泡5%硫酸钠溶液28d前后钢纤维硅灰混凝土抗压强度的变化规律。 1 试验材料及试验方法 1.1 试验材料
本实验采用的混凝土基准配合比为：水泥：砂：碎石：水=1：1.98：2.15：0.43，水灰比为0.43（砂率为48%），钢纤维体积掺量采用0、0.6%、0.9%、1.2%四个水平，后三个水平再复掺硅灰0、3%、6%、9%、12%一共16组配合比，硅灰采用内掺法。水泥：PO42.5普通硅酸盐水泥，重庆拉法基水泥有限公司生产，水泥技术指标见表1；细集料：采用岳阳洞庭湖黄砂，细度模数为2.7，表观密度2690kg/m3；粗集料：采用重庆产粒径为5～20mm天然碎石，表观密度2672
kg/m3，压碎指标7.5%；减水剂：聚羧酸系高效减水剂；硅灰：烧失量为3%，比表面积为22000kg/m3，活性指数为118%；钢纤维：采用新途工程纤维制造有限公司生产的冷拔钢丝切断型钢纤维，长度30mm，长径比60，抗拉强度980MPa；硫酸钠溶液：本试验采用质量分数为5%硫酸钠溶液，工业级无水硫酸钠配置；水：自来水。 表1 水泥相关参数
标准稠度/% 凝结时间/min 安定性 抗折强度/MPa 抗压强度/MPa
初凝 终凝 3天 28天 3天 28天 27.2 171 231 合格 4.8 6.5 22.3 42.5 1.2 试验方法
混凝土抗压强度试验：首先通过添加减水剂，控制每组混凝土塌落度80～100mm，在基准配合比中，当硅灰掺量分别为3%、6%、9%、12%时，对应减水剂掺量分别为0.3%、0.6%、0.8%、1%；试样尺寸为100mm×100mm×100mm立方体，每个配合比成型3个试样，一共成型两组试样，一组试样按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》
GB/T50081-2002进行立方体抗压强度试验，另一组试样标准养护28d再浸泡5%硫酸钠溶液28d，浸泡完成后放入80℃烘箱烘3d，然后待自然冷却再进行立方体抗压强度试验。 2 分析与讨论
由表2试验结果显示：
1.对比钢纤维混凝土，钢纤维掺量为0、0.6%、0.9%、1.2%的坍落度为94、92、90、86，。这表明掺入钢纤维，混凝土的工作性能会降低。
2.由标养28d试验结果可知，相比于素混凝土，仅掺入钢纤维的混凝土抗压强度比较大，当体积掺量为0.6%、0.9%、1.2%时，其强度是素混凝土的1.27、1.26、1.27倍，这表明复掺钢纤维后，混凝土的抗压强度提高了。因钢纤维具有良好的增韧、阻裂效果，在受到荷载作用下钢纤维能阻止裂缝的展开，使得混凝土仍然保持一定的强度，提高了混凝土的承载能力[3-4]。
3.而当钢纤维掺量一定时且复掺硅灰的混凝土抗压强度可知，钢纤维硅灰混凝土抗压强度随着硅灰掺量增加而逐渐增强。对比钢纤维体积掺量为0.6%、0.9%、1.2%的钢纤维混凝土，复掺硅灰12%的钢纤维硅灰混凝土抗压强度提高了18.7%、15.2%、19.0%。这表明钢纤维混凝土复掺硅灰，其抗压能力进一步得到提高[5]。
4.由标养28d再浸泡5%硫酸钠溶液试验结果可知，浸泡硫酸钠溶液后钢纤维硅灰混凝土的抗压强度均小幅度提高了。这是因为顺着开口空隙侵入混凝土内部的硫酸钠与水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙及水化单硫酸钙反应生成三硫型水化硫铝酸钙（钙矾石）和石膏，这些固体物会膨胀体
积增大在短期内起到骨料支撑的作用，进而使混凝土结构更密实提高了混凝土抗压强度[6]。 表2 混凝土强度试验结果
钢纤维/% 硅灰/% 坍落度/mm 抗压强度/MPa 标养28d 标养28d+5%硫酸钠 0 0 94 40.55 42.75 0.6 0 92 51.39 52.37 3 92 56.64 56.84 6 90 56.85 58.23 9 89 58.26 59.34 12 91 61.01 61.65 0.9 0 90 51.25 52.69 3 89 51.64 56.56 6 91 55.48 57.15 9 90 58.18 60.10 12 88 59.02 60.64 1.2 0 86 51.38 52.81 3 88 55.93 56.46 6 87 57.82 59.11 9 89 58.42 59.82 12 87 61.16 61.90 3 结论
1.钢纤维一方面使混凝土承载能力提高，另一方面却使混凝土塌落度降低导致工作性能下降。
2.钢纤维混凝土伴随着硅灰掺量的增加，其抗压强度显著提高。
3.标准养护28d的钢纤维硅灰混凝土在浸泡硫酸钠溶液28d后，其抗压强度小幅度提高。 参考文献
[1] 王艳.一般大气环境多因素作用下钢纤维混凝土耐久性研究[D].西安建筑科技大学，2011.
[2] 汪发红，史红?B.C70新型增密硅灰高强混凝土性能研究[J].混凝土，2013（8）：100-101，109.
[3] 韦金峰，黄真.混合纤维混凝土力学性能试验研究[J].混凝土，2010（3）：67-70.
[4] 郑智军，赵吉元.钢纤维混凝土路面的抗折强度与钢纤维掺量的关系[J].公路交通技术，2006（1）：24-25 [5] 张海洋，郭军，张旭慧等.粉煤灰和硅粉对高性能混凝土抗压强度的影响[J].中外公路，2014，34（3）：312-315. [6] 刘赞群.混凝土硫酸盐侵蚀基本机理研究[D].中南大学，2010.
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容