【摘 要】
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含粗骨料超高性能混凝土（UHPC-CA）是一种新型的水泥基材料,拥有高强、高耐久、高韧性、低孔隙率等优良特性,且生产成本较不含粗骨料超高性能混凝土要低。目前含粗骨料超高性能混凝土在国内外的工程应用还不多,为加快其推广应用,本文在含粗骨料超高性能混凝土中混杂加入钢纤维（Steel fiber,简称SF纤维）及聚乙烯纤维（Polyethylene fiber,简称PE纤维）,研究了不同体积掺量的钢纤维
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含粗骨料超高性能混凝土（UHPC-CA）是一种新型的水泥基材料,拥有高强、高耐久、高韧性、低孔隙率等优良特性,且生产成本较不含粗骨料超高性能混凝土要低。目前含粗骨料超高性能混凝土在国内外的工程应用还不多,为加快其推广应用,本文在含粗骨料超高性能混凝土中混杂加入钢纤维（Steel fiber,简称SF纤维）及聚乙烯纤维（Polyethylene fiber,简称PE纤维）,研究了不同体积掺量的钢纤维、聚乙烯纤维对超高性能混凝土流动性能以及力学性能的影响,初步确定了纤维的最佳掺量,最后通过微观试验（SEM电镜扫描测试）对纤维的影响机理进行分析,主要研究成果如下:（1）UHPC-CA的流动性随着聚乙烯纤维掺量的逐渐增加而降低,当聚乙烯纤维体积掺量为最大掺量的0.9%时,UHPC-CA的坍落度小于100mm;钢纤维对UHPC-CA流动性的影响较小,当钢纤维掺量为1.5%时,UHPC-CA的坍落扩展度小于500mm,因此钢纤维的掺量范围为0.5%-1.0%,聚乙烯纤维的掺量范围为0.3%-0.6%,钢纤维与聚乙烯纤维的较优体积掺量分别为1.0%和0.6%。（2）UHPC-CA的抗压强度随着钢纤维体积掺量的增加显著提高,聚乙烯纤维对立方体抗压强度产生负作用,对轴心抗压强度影响并不明显。当钢纤维体积掺量1%,聚乙烯纤维体积掺量0.3%时,立方体抗压强度及轴心抗压强度分别提高了41.2%、52.7%,且表现为正混杂效应。因此,根据抗压强度以及混杂效应分析,建议最优混掺纤维配比为:钢纤维体积掺量1%,聚乙烯纤维体积掺量0.3%。（3）单掺钢纤维或聚乙烯纤维对UHPC-CA的抗弯强度影响较大,当钢纤维掺量为1%,聚乙烯纤维掺量为0.6%时,抗弯强度提高了77.5%。因此,根据抗弯强度以及混杂效应分析,建议最优混掺纤维配比为:钢纤维体积掺量1%,聚乙烯纤维体积掺量0.6%。（4）随着钢纤维与聚乙烯纤维的加入,UHPC-CA的劈裂抗拉强度都有所提高。当钢纤维体积掺量为1%,聚乙烯纤维体积掺量为0.3%时,劈裂抗拉强度提升了105%,且表现为正混杂效应。因此,根据劈裂抗拉强度以及混杂效应分析,建议的最优混掺纤维配比为:钢纤维掺量体积率1%,聚乙烯纤维掺量体积率0.3%。（5）通过对UHPC-CA进行扫描电子显微镜试验,研究了混杂纤维对UHPCCA水化产物以及微观形貌的影响,观察了钢纤维、聚乙烯纤维与砂浆之间的粘结程度。结果表明:钢纤维与砂浆的界面过渡区充满了C-S-H凝胶,大大提高了混凝土的密实程度;聚乙烯纤维附近孔洞较多,与砂浆的界面过渡区存在较大的阴影区,过量的聚乙烯纤维会弱化混凝土的内部结构。
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