基于斷裂力學(xué)的廢棄纖維再生混凝土性能研究.pdf

1、近些年來(lái)，我國(guó)建筑業(yè)及紡織維纖制造業(yè)也進(jìn)入高速發(fā)展階段，產(chǎn)量足年增長(zhǎng)的同時(shí)也極大的透支著我們賴以生存的環(huán)境資源。廢棄纖維及混凝土通常的處理方法就是填埋，能否將廢棄纖維及混凝土再次加工利用形成廢棄纖維再生混凝土，這樣不僅可以解決處理廢棄纖維及混凝土的問(wèn)題，同樣也可解決資源匱乏的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用。
　　 再生混凝土的破壞形式呈脆性破壞，廢棄纖維在再生混凝土中加入能起到增強(qiáng)、增韌和阻裂作用，形成新的復(fù)合型材料。廢棄纖維能夠有

2、效抑制早期再生混凝土的開裂及收縮，能夠有效減少混凝土析出水量和再生骨料的沉降，阻止裂縫的產(chǎn)生。廢棄纖維的亂向分布有效增強(qiáng)了再生混凝土的整體性。本文通過(guò)對(duì)88個(gè)100mm×100mm×500mm試塊，進(jìn)行開裂強(qiáng)度試驗(yàn)，研究再生混凝土體積含量、廢棄聚丙烯纖維長(zhǎng)度及摻入量、不同預(yù)制相對(duì)切口深度等條件對(duì)混凝土的斷裂韌度斷裂能的影響。
　　 主要結(jié)論:
　　 (1)12mm、19mm和30mm的廢棄聚丙烯纖維均能使再生混凝土的斷裂

3、韌度、及斷裂能有所提高，這說(shuō)明廢棄聚丙烯纖維在再生混凝土中能夠有效限制了骨料間裂縫的擴(kuò)展與貫通，有明顯的阻裂作用，增強(qiáng)了混凝土斷裂性能。
　　 (2)在廢棄聚丙烯纖維摻量變化中:當(dāng)廢棄聚丙烯纖維長(zhǎng)度為19mm，摻入量為0.12％時(shí)改善最明顯，斷裂韌度及斷裂能最高。當(dāng)廢棄聚丙烯纖維體積摻入量為0.12％和0.16％時(shí)，長(zhǎng)度為30mm廢棄聚丙烯纖維的斷裂韌度、斷裂能反而比12mm與19mm長(zhǎng)的廢棄聚丙烯纖維有所下降。這是由于摻量過(guò)高

4、導(dǎo)致廢棄聚丙烯纖維成團(tuán)，內(nèi)部形成應(yīng)力集中產(chǎn)生薄弱區(qū)域使得混凝土抵抗斷裂能力降低。
　　 (3)在廢棄聚丙烯纖維長(zhǎng)度變化中:在縫高比為0.3，再生骨料摻入量為50％的前提下。混凝土中摻入長(zhǎng)度12mm，體積摻量0-0.16％的廢棄聚丙烯纖維，強(qiáng)度比不摻廢棄聚丙烯纖維的再生混凝土提高了約3.24％-12.74％;當(dāng)混凝土中摻入長(zhǎng)度19mm，體積摻量0-0.16％的廢棄聚丙烯纖維，強(qiáng)度提高了約4.48％-19.8％;當(dāng)混凝土中摻入長(zhǎng)度3

5、0mm，體積摻量0-0.16％的廢棄聚丙烯纖維，強(qiáng)度提高了約5.29％-15.14％。在長(zhǎng)度為19mm，摻入量為0.16％時(shí)，混凝土斷裂韌度提高達(dá)到最大值，廢棄聚丙烯纖維長(zhǎng)度19mm提高幅度要優(yōu)于12mm和30mm。
　　 (4)預(yù)制裂縫的縫高比越大，斷裂韌度及斷裂能越小。再生骨料摻入量比例與再生混凝土的開裂荷載、斷裂韌度、斷裂能成反比，影響較大;但摻入廢棄聚丙烯纖維后，再生混凝土摻入量的影響削弱，在摻入長(zhǎng)度為19mm的廢棄聚丙