多尺度钢纤维组合与碳纳米管对RPC力学性能影响

研究了多尺度钢纤维组合与碳纳米管对活性粉末混凝土(RPC)力学性能的影响,并通过压汞法(MIP)对掺加碳纳米管前后RPC内部的孔结构进行了测定.结果表明:不同尺度的钢纤维组合掺加相对于单掺大尺度钢纤维可以显著提高RPC的力学性能;双掺总量一定的大、中尺度钢纤维时,提高中尺度钢纤维比例会降低RPC的力学性能;双掺1.5%大尺度钢纤维和0.5%中尺度钢纤维时RPC的性能最佳,其抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度和断裂能分别比单掺2.0%大尺度钢纤维时提高6.1%、33.3%、22.7%和30.4%;在三掺钢纤维基础上掺加占水泥质量0.10%的碳纳米管后,RPC的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度和断裂能分别提高了8.4%、2.6%、4.4%和6.1%,这与碳纳米管的填充效应和桥接阻裂作用,以及各纤维间的牵制效应有关.另外,碳纳米管分散不均时会引起RPC局部应力集中,其分散效果对RPC的力学性能有显著影响.

基于聚乙烯纤维表面改性的超高性能混凝土应变硬化机理

采用不同浓度硅烷偶联剂(SCA)溶液对憎水的聚乙烯纤维(PE纤维)进行表面改性处理,用表面改性后的PE纤维制备超高性能混凝土(UHPC),测定其直拉应变硬化与开裂行为。结果表明:对于低水胶比(0.18)UHPC,掺有3%浓度SCA溶液改性PE纤维得到了较好的应变硬化效果,多缝开裂效果更为显著。改性PE纤维影响UHPC应变硬化的机理是,附着在PE纤维表面的硅烷偶联剂官能团与基体之间建立较强的化学粘结力,其中的自由羟基(—OH)与基体中水化产物C-S-H发生缩合反应,羟基(—OH)与Ca(OH)_(2)中的Ca^(2+)之间发生配位化合作用。