基于纤维增强指数的碱激发砂浆物理力学性能

摘要

为探究纤维在碱激发材料中的作用机制,采用2种不同长径比、6个不同体积掺量的聚丙烯纤维(PPF)、2种水胶比制备共计26组纤维增强碱激发砂浆(FRAAM),研究纤维增强指数(I)对FRAAM工作性、密实度、强度、裂缝分形维数的影响。结果表明:纤维和水胶比对FRAAM塑性黏度的影响比对屈服应力的影响更加显著。当I小于临界I(I_(c))=100时,纤维的影响可以忽略,纤维间的距离较远,FRAAM的工作性基本不受影响,但此时纤维也难以阻裂增韧,PPF对碱激发砂浆和水泥砂浆的增韧作用差异不大。当I介于I_(c)=100和致密I(I_(d))=350之间时,FRAAM的抗折强度、抗压强度、折压比及裂缝分形维数均得到显著提高,PPF对碱激发砂浆的增韧作用开始优于水泥砂浆,且FRAAM仍可自由流动。当I大于I_(d)=350时,显著的纤维结团会极大劣化FRAAM的工作性,硬化后FRAAM密实度变差,抗压强度降低。PPF-FRAAM在松散堆积状态和紧密堆积状态下的I阈值分别为100和350,PPF的最优体积掺量在100/(长径比,l/d)~350/(l/d)之间。