【鋼纖維】:“一點一滴”凝聚的是精華
我們通過對摻鋼纖維的橡膠混凝土進(jìn)行彎拉力學(xué)性能試驗,研究了鋼纖維的加入對橡膠混凝土彎拉性能的影響,探討了鋼纖維摻量變化對橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度的影響。試驗結(jié)果表明:當(dāng)鋼纖維摻量為i.0時,鋼纖維改性橡膠混凝土和橡膠混凝土彎拉強(qiáng)度基本持平;當(dāng)鋼纖維摻量為1.5%時,鋼纖維改性橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度比橡膠混凝土的提高了5.83%,當(dāng)鋼纖維摻量為2%時,鋼纖維改性橡膠混凝土彎拉強(qiáng)度比橡膠混凝土的提高T57.71%,比素混凝士提高了26.55%。
隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,日益增多的廢舊輪胎造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,廢橡膠是一種在自然條件下難以降解的高分子彈性材料。我國每年產(chǎn)生的廢舊輪胎以8%一10%的速度遞增,而回收利用率僅為50%左右,造成巨大的資源浪費。廢舊輪胎是有毒、有害的固體廢物,具有很強(qiáng)的抗熱性、抗降解性。因此,探求廢舊橡膠輪胎的無害化處理方法已提上了議事日程。近年來有關(guān)橡膠混凝土的研究也表明;在混凝土中摻入橡膠粉能有效增強(qiáng)混凝土韌性和耐久性,但強(qiáng)度有所降低;將鋼纖維摻入到混凝土中,能發(fā)揮鋼纖維對混凝土的阻裂、增強(qiáng)、增韌作用。為結(jié)合兩者優(yōu)勢,以及提高橡膠混凝土的強(qiáng)度和擴(kuò)大橡膠混凝土的應(yīng)用范圍,更有效地利用廢舊橡膠,減少環(huán)境污染,應(yīng)進(jìn)一步研究橡膠混凝土加入鋼纖維后的力學(xué)性能。本試驗以橡膠混凝土為基體,在基體均勻撒布不同體積率的鋼纖維,研究了這種新的路面混凝土結(jié)構(gòu)形式(鋼纖維改性橡膠混凝土)的彎拉性能,其研究成果具有一定的理論與工程應(yīng)用價值。
在混凝土中加入橡膠粉,會導(dǎo)致普通混凝土的彎拉強(qiáng)度明顯下降,下降幅度達(dá)至[J24.62%,這再次驗證了橡膠粉的加入會導(dǎo)致混凝土界面軟弱點增多,使其彎拉性能下降。在橡膠混凝土基體中摻入鋼纖維后,鋼纖維改性橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度均比橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度高,說明鋼纖維對橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度起到增強(qiáng)作用。對于摻量為1.O%和1.5%的鋼纖維,鋼纖維改性橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度達(dá)到或超過橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度。鋼纖維摻量為1.0%時,鋼纖維改性橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度與橡膠混凝土的持平;鋼纖維摻量為1.5%時,鋼纖維橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度比橡膠混凝土的提高了5.83%;加入2.O%的鋼纖維,彎拉強(qiáng)度比橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度提高了57.71%,且比素混凝土提高了26.55%。這是由于鋼纖維的加入猶如在混凝土中摻入了巨大數(shù)量的微細(xì)筋,微裂縫的發(fā)展過程必然遇到纖維的阻擋,消耗能量,從而對阻斷裂縫擴(kuò)展起到作用,纖維對水泥裂縫、空隙等也有連接作用,從而整個結(jié)構(gòu)成為一個有機(jī)的整體,所以鋼纖維能使橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度有很大的提高作用。
通過對鋼纖維改性橡膠混凝出的彎拉性能的試驗研究,可得出以下結(jié)論:
(1)橡膠粉的加入會使混凝土的彎拉強(qiáng)度顯著下降,降幅達(dá)24.62%。
(2)鋼纖維的加入則使得橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度提高。當(dāng)鋼纖維的摻量為1.O%時,對橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度提高不大,當(dāng)鋼纖維摻量為1.5%時,彎拉強(qiáng)度比橡膠混凝土提高5.83%;當(dāng)鋼纖維的摻量為2.O%時,鋼纖維改性橡膠混凝土的彎拉強(qiáng)度能夠完全抵消由于橡膠粉的加入所導(dǎo)致的混凝土彎拉強(qiáng)度的下降,已高于普通混凝土。因此,鋼纖維改性橡膠混凝土用于受彎構(gòu)件時,鋼纖維摻量宜取2.0%。
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