碳纤维对自密实高强混凝土力学特性和微观特征的影响研究

摘要

纤维自密实混凝土能显著提高材料的抗拉、抗弯和抗裂等性能,但纤维种类及掺量对材料性能的影响规律和增强机理研究尚不成熟。本文研究了不同配比下碳纤维对自密实混凝土的填充性能、力学性能和微观结构的影响。结果表明:(1)忽略微弱纤维含量(0.5%)的影响,随着碳纤维含量从0.5%增加到2%,碳纤维自密实混凝土的坍落度和流动性有所下降,且在相同纤维掺量下,水泥含量较高的自密实混凝土其坍落度和流动性下降速率更快;(2)自密实混凝土的力学性能指标随着碳纤维比例的增加均表现出先增大后减小的趋势,水泥含量越高时,混凝土强度先上升后下降的转折点对应的碳纤维含量越低;(3)从微观结构分析得出,当碳纤维掺量为0.5%~1.5%时混凝土力学性能总体上呈上升的趋势,得益于纤维在混凝土中的均匀分布;纤维含量过高会形成团聚现象,水泥含量过高会阻碍纤维进入孔隙,均不利于材料性能的提升;(4)从填充性能和力学特性综合考虑,建议纤维的最优掺量为1%。