混杂纤维自密实混凝土早期收缩性能研究

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自密实混凝土是一种无需振捣即可密实成型的高性能混凝土,材料自身便可穿越钢筋密集或结构复杂的构件,施工中免去了人工振捣。但自密实混凝土为提高流动性添加了大量胶凝材料,其收缩大,抗裂性能差的缺点成为实际工程中不可忽略的问题,所以对自密实混凝土性能进行改善值得深入研究。纤维是常用的自密实混凝土添加材料,加入纤维可以显著地提高混凝土强度,通过延缓裂缝的发展自密实混凝土早期收缩也能明显改善。单一纤维的改善效果有限,如果能利用性能不同的纤维混杂,综合改善自密实混凝土的多项性能指标,将具有良好的工程实际价值和研究价值。本文分别将材料性能不同的PVA纤维和钢纤维以不同掺量混合加入自密实混凝土中,研究纤维混杂对其工作性能、抗压强度和干燥收缩性能的相关影响规律,考虑为实际工程提供参考,开展的主要研究内容及工作如下:(1)依据现有自密实混凝土配合比设计方法并参考以往试验的经验,设计满足试验要求并符合现行规范的纤维自密实混凝土,通过正交试验设计得出试验用配合比,研究不同纤维含量及种类对新拌自密实混凝土流动性间隙通过性等工作性能的影响规律。试验结果表明,自密实混凝土的工作性能会因为钢纤维和PVA纤维的加入产生负效应,随着纤维含量增多,混凝土粘性增大,流动性和间隙通过性也随之降低。(2)对不同纤维掺量的自密实混凝土试块进行了抗压强度试验,分析了纤维在自密实混凝土内抗裂的作用机理,记录了不同龄期混杂纤维自密实混凝土干燥收缩的变化。试验结果表明钢纤维相较于PVA纤维对抗压强度的影响更大,混杂纤维能发挥良好的组合效应,可以有效降低混凝土干燥收缩,相较于单掺纤维表现更优。(3)将试验数据拟合结果结合以往混凝土干燥收缩预测公式,得出用于估算纤维自密实混凝土干燥收缩的收缩预测模型,并与BP神经网络学习预测的结果进行对比,经验证公式的精确度较为可靠,可为实际研究提供参考。
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