下载文档原格式
钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究引言高性能混凝土是一种具有优异力学性能和耐久性表现的钢筋混凝土材料。
为了进一步提高高性能混凝土的性能，研究者们开始探索添加纤维材料的方法。
钢纤维和聚丙烯纤维是两种常用的纤维材料，它们分别具有不同的特性和应用领域。
本研究旨在通过试验研究钢纤维和聚丙烯纤维对高性能混凝土的力学性能的影响，以期为工程实践提供参考。
材料与方法试验采用M50级高性能混凝土作为基础材料，分别掺入不同比例的钢纤维和聚丙烯纤维，并进行单轴压缩试验和抗折试验。
试验样品制备采用标准的混凝土制备方法，钢纤维和聚丙烯纤维的掺量分别为0.5%、1.0%和 1.5%。
试验过程中记录混凝土试样的压应力-应变曲线和梁的弯曲性能。
结果与讨论试验结果表明，添加钢纤维和聚丙烯纤维都能够显著提高高性能混凝土的力学性能。
在单轴压缩试验中，随着纤维掺量的增加，混凝土的抗压强度逐渐增加，并且抗裂性能得到了明显改善。
在抗折试验中，钢纤维和聚丙烯纤维的掺入都能够提高混凝土的抗弯强度和延性。
通过对试验结果的分析，可以得出以下结论：1.钢纤维和聚丙烯纤维都能够有效增加高性能混凝土的抗压强度和抗折强度；2.钢纤维的加入对混凝土的强度和延性影响更加显著，而聚丙烯纤维对抗裂性能的提高更为明显；3.钢纤维和聚丙烯纤维的掺入可以有效改善高性能混凝土的耐久性，减少龟裂和渗透问题。
结论本研究通过试验研究了钢纤维和聚丙烯纤维对高性能混凝土的力学性能的影响。
试验结果表明，在适当比例下，钢纤维和聚丙烯纤维的掺入都能够有效提高混凝土的强度和延性，改善其抗裂性能。
这对于优化高性能混凝土的应用和推广具有重要意义，为相关工程提供了科学依据和技术指导。
2.赵XX,杨XX,王XX.聚丙烯纤维对高性能混凝土力学性能的影响研究[J].工程材料学报,2024,03:58-61.。
2013年12月B ULLE T I N O F T HE C H I NE S E C EＲAM I C SO C I E T Y D ece mb er，2013聚丙烯纤维混凝土高温后的碳化性能元成方1 ，高丹盈2 ，赵毅3(1．郑州大学土木工程学院，郑州450001;2．郑州大学新型建材与结构研究中心，郑州450002;3．郑州大学综合设计研究院，郑州450002)摘要:开展聚丙烯纤维混凝土高温后的碳化试验，研究温度及纤维掺量对混凝土碳化性能的影响，通过扫描电镜试验从微观角度对碳化试验结果进行分析。
结果表明:在400 ～600 ℃的温度区间内，混凝土高温损伤将会加剧，混凝土渗透性增强，抗碳化能力显著下降;掺量适中时，聚丙烯纤维能够有效改善混凝土的抗碳化能力;随着温度的升高，不同纤维掺量混凝土的碳化性能逐渐接近;经历高温作用后，混凝土水泥水化产物出现分层及裂纹，混凝土内部孔隙增多、微裂缝增大且逐渐贯通，随着温度的升高，混凝土开裂进一步加剧，裂缝变宽且贯通性增强，孔隙直径增大。
关键词:聚丙烯纤维;混凝土;高温;碳化中图分类号:T U528 文献标识码:A 文章编号:1001-1625(2013)12-2405-05Carbonation Ｒesistance of Polypropylene Fib e r C o n c r eteExposed to High T e mp e r a t u r eYUAN C he ng-f ang1，GAO Dan-yi ng2，ZHAO Y i3(1．Sc h oo l of Civil Eng i ne e r i ng，Z h e ng zh o u Uni ve rs i t y，Z h e ng zh o u 450001，C hi n a;2．Ｒe se arc h Center of New St y l e Building M ate r i a l and St ruc tu re，Zh e n gzh ou Uni ve rs i t y，Z h e ng zh o u 450002，C hi n a;3．I nt e grate d D e s i g n and Ｒe se arc h I n st i tut e，Z h e ng zh o u Uni ve rs i t y，Z he ng zh o u 450002，C hi n a)Ab st ract:The carbona t i on test of polypropylene f i ber concrete exposure to high temp erature was carr i ed out． The i m pacts of temperature and f i be r content on concrete carb onat i on were st udi ed． The carbona t i on test results were analyzed from the m i crosc opic view by S E M．Ｒesults show that concrete damage w illi ntens i fy at 400 ℃to 600 ℃te mpe rature ran ge． The per meabi li ty of concrete enhance，and carbona t i onperformance dec rease s i gni f i cant l y．Appr opr i ate amount of polypropylene f i ber can effect i vel y i mpr ove the carbona t i on res i stan ce of concrete．The carbonat i on pr opert i es of concrete w i t h different f i be r content become cl ose．After the high te mpe rature，the del a m i nat i on and crack appear in cement hydr at i on prod ucts，b oth of the pores and m i cro-c rac ks i ncrease． The cracks of concrete i nten s i fy w i t h the i ncrease of temperat ur e． The cracks beco me w i de r，connect i vi ty of the cracks i s reinforced，and the pores i nc rease s i gni f i cant l y．Key w ord s:polypropylene f i be r;concrete;high te mp erat ur e;carbonat i o n引言1聚丙烯纤维不仅能够有效抑制混凝土的收缩开裂，同时还可提高混凝土的耐火性能，有效减少或消除混凝土高温时的爆裂。
聚丙烯纤维改善高强混凝土高温爆裂机理浅析一、前言混凝土中掺加纤维并不是近几年才形成的思想，其实纤维补强的雏形在很早之前就已经出现了，例如自制土坯砖的时候，为了增加砖的强度而加入适量的稻草。
不过，那个时候只是简单地利用添加材料改善砖的韧性与强度而已。
现如今，混凝土中掺加适量的纤维以改变混凝土的各种性能已经逐步得到应用，玻璃纤维、钢纤维、合成纤维等掺入混凝土中，可从多方面改善混凝土的物理力学性能。
这其中，聚丙烯纤维由于价格低廉、性能优异、加工工艺简单等特点得到了最为广泛的应用[]。
在我国建筑业迅猛发展的今天，高强混凝土也得到了空前的发展，不过普通高强混凝土脆性大、韧性差、密实度高，在火灾中易于爆裂[]，爆裂现象会导致混凝土构件承载力急剧降低，严重影响混凝土结构的耐火性能和结构安全性，而在高强混凝土中掺加聚丙烯纤维是改善其脆性、韧性及抗火性能的有效措施之一。
二、聚丙烯纤维的物理化学性质聚丙烯纤维是一种高分子碳氢化合物，其原材料从单体C3H6得来。
Zonsveld通过研究，在其论文[]中指出，聚丙烯纤维有以下性能：1.熔点低。
聚丙烯纤维的熔点在160～170℃左右，常温下可正常使用，超过100℃的温度下能短时间使用，超过200℃的高温中，可迅速熔化。
2.化学性质稳定。
聚丙烯纤维基本不会与一般常见化学物质发生化学反应，也就是说，对混凝土的组分没有腐蚀作用的化学物质，也不会腐蚀聚丙烯纤维。
3.分子链平行取向。
聚丙烯纤维的这个微观性质有利于纤化纤维的形成，从而使水泥基体能够渗透进各根原纤维之间的网状结构中，在纤维与基体之间形成机械的粘结。
4.表面疏水性。
表面疏水即是说，聚丙烯纤维在混凝土搅拌过程中不会被水泥浆浸湿，保证了聚丙烯纤维不会像黄麻那样聚集成团，使其可在混凝土中具有良好的分散性。
正是由于聚丙烯纤维具有以上优良性质，才使得其被掺入后，高强混凝土的某些性能得到一定幅度的改善。
高丹盈、李晗等人的研究已经明确，聚丙烯纤维的掺入确实可以有效防止高强混凝土的高温爆裂性能，本文重点探讨聚丙烯纤维改善高强混凝土高温爆裂性能的作用机理，希望能从理论上解释这种现象。
《聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响》篇一一、引言高强混凝土因其在工程应用中的优秀性能表现而受到广泛关注。
随着科技的进步，建筑结构不断朝着大跨度、轻质化和高性能化的方向发展，混凝土材料的性能也随之要求越来越高。
在众多改善混凝土性能的技术中，掺入聚丙烯粗纤维作为一种有效的手段受到了广大研究者的青睐。
本篇论文将重点探讨聚丙烯粗纤维对高强混凝土在高温环境后的性能影响。
二、聚丙烯粗纤维的特性和作用聚丙烯粗纤维作为一种常见的合成纤维，具有优异的物理性能和化学稳定性。
将其掺入混凝土中，可以有效提高混凝土的抗裂性、抗冲击性及韧性。
同时，它还可以通过提高混凝土的粘聚力来提高混凝土的耐久性。
三、实验设计与方法本实验主要采用高强混凝土作为研究对象，分别在不同掺量的聚丙烯粗纤维条件下进行高温环境模拟测试。
首先制备出一定比例的高强混凝土样品，并按照预设比例分别加入不同含量的聚丙烯粗纤维。
之后对混凝土样品进行高温处理，模拟不同环境下的高温条件。
最后，对处理后的混凝土样品进行性能测试，包括抗压强度、抗折强度、耐久性等指标。
四、实验结果与讨论（一）高温对高强混凝土性能的影响高温环境下，高强混凝土的性能会受到一定影响。
主要表现为混凝土抗压强度和抗折强度的降低，以及耐久性的下降。
这是由于高温环境下，混凝土内部的水分蒸发，导致混凝土内部结构发生改变，进而影响其性能。
（二）聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的影响实验结果表明，掺入聚丙烯粗纤维的高强混凝土在高温后的性能表现明显优于未掺加纤维的混凝土。
具体表现为：1. 抗压强度：掺入聚丙烯粗纤维的混凝土在高温后的抗压强度有所提高，且随着纤维掺量的增加，提高幅度越大。
2. 抗折强度：纤维的加入能够有效提高混凝土的抗折强度，特别是在高温环境下，这一效果更为明显。
3. 耐久性：聚丙烯粗纤维的加入可以改善混凝土的耐久性，降低因高温引起的内部结构破坏。
五、结论通过对聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响的研究，我们发现掺入适量的聚丙烯粗纤维可以有效提高高强混凝土在高温环境下的性能表现。
《聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响》篇一一、引言高强混凝土作为现代建筑的主要材料，具有优良的物理力学性能。
然而，在实际使用过程中，高强混凝土会面临各种环境条件，其中高温环境对其性能的影响尤为显著。
近年来，研究者们开始关注在混凝土中添加聚丙烯粗纤维以提高其高温后的性能。
本文将重点探讨聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的影响。
二、聚丙烯粗纤维的特性和作用聚丙烯粗纤维是一种高分子合成纤维，具有优异的物理性能和化学稳定性。
在混凝土中添加聚丙烯粗纤维，可以有效地提高混凝土的抗裂性、抗冲击性和耐久性。
此外，聚丙烯粗纤维还能改善混凝土的工作性能，如流动性、粘聚性和保水性等。
三、实验设计为了研究聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的影响，我们设计了一系列的实验。
实验中，我们改变了聚丙烯粗纤维的掺量，分别对不同掺量的混凝土进行了高温处理（如200℃、400℃、600℃等），并对比了其力学性能、耐久性能等指标。
四、实验结果与分析（一）力学性能实验结果表明，添加聚丙烯粗纤维的高强混凝土在高温后的抗压强度和抗拉强度均有所提高。
随着聚丙烯粗纤维掺量的增加，混凝土的力学性能得到了更明显的改善。
特别是在高温环境下，聚丙烯粗纤维对混凝土的增强作用更加显著。
（二）耐久性能高温环境对混凝土的耐久性能具有较大影响。
然而，添加聚丙烯粗纤维的高强混凝土在高温后的耐久性能得到了显著提高。
这主要归因于聚丙烯粗纤维的加入改善了混凝土的工作性能，使其在高温环境下仍能保持良好的结构稳定性。
五、聚丙烯粗纤维的作用机制聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的改善主要归因于其物理和化学作用。
首先，聚丙烯粗纤维能够有效地抑制混凝土的收缩裂缝，提高其抗裂性。
其次，聚丙烯粗纤维在混凝土中形成了一种三维网络结构，增强了混凝土的韧性。
此外，聚丙烯粗纤维还具有较好的热稳定性，能够在高温环境下保持其物理性能，从而有利于混凝土的耐久性能。
六、结论本研究表明，添加聚丙烯粗纤维可以有效提高高强混凝土在高温环境下的性能。
聚丙烯纤维在混凝土中的作用混凝土作为一种常用的建筑材料，在工程施工中起着至关重要的作用。
为了提高混凝土的性能，人们引入了各种添加剂和增强材料，其中包括聚丙烯纤维。
聚丙烯纤维作为一种混凝土增强材料，可以在混凝土结构中发挥重要的作用。
1. 聚丙烯纤维的特性聚丙烯纤维是一种高强度、耐腐蚀的合成纤维材料，具有优异的耐久性和抗拉强度。
在混凝土中添加聚丙烯纤维可以有效改善混凝土的抗裂性能，增加混凝土的延性和韧性。
2. 聚丙烯纤维在混凝土中的作用2.1 抑制裂缝扩展混凝土在受力时容易出现裂缝，而添加适量的聚丙烯纤维可以有效地抑制裂缝的发展。
聚丙烯纤维形成的支撑网络结构可以均匀分布在混凝土中，承担起抵抗裂缝扩展的作用，从而提高混凝土的整体强度和耐久性。
2.2 提高混凝土的抗冲击性能在一些需要强化抗冲击性能的工程中，添加聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的抗冲击性能。
聚丙烯纤维的弯曲和拉伸特性可以使混凝土具有更好的抗折性和抗冲击性能，减少在受力时的破坏。
2.3 提高混凝土的耐久性聚丙烯纤维可以防止混凝土的龟裂和表面剥落，延长混凝土的使用寿命。
在恶劣的环境条件下，如高温、高湿等情况下，添加聚丙烯纤维可以有效保护混凝土结构，提高混凝土的耐久性。
3. 使用注意事项在添加聚丙烯纤维时，需要注意控制添加量和均匀分布，以确保其发挥最佳的作用。
同时，需要根据不同工程的需求和具体情况选择合适的聚丙烯纤维型号和添加方法，以达到最佳的加筋效果。
综上所述，聚丙烯纤维作为一种重要的混凝土增强材料，在混凝土结构中发挥着重要作用。
通过合理添加聚丙烯纤维，可以有效改善混凝土的性能，提高其延性、韧性和耐久性，从而确保混凝土结构的安全可靠性和持久性。
温度远低于内表面温度。
(3)随流量增加，发生器外表面各点最高温度均近似线性增加，在喷口及其附近表面，增幅更大。
内表面温度增加主要发生在喷口及其附近内表面，其表面最高温度近似线性增加。
(4)气溶胶配方燃温增加，发生器内外表面各点最高温度均呈线性趋势增加。
(5)发生器工作时间增加，外表面各点最高温度均呈线性趋势增加，内表面各点最高温度开始急剧增加，之后增加趋势放缓。
(6)降低发生器燃气流量、提高气溶胶的燃速(即减少工作时间)和降低气溶胶配方燃温均可有效降低气溶胶发生器表面及喷口温度。
参考文献：[1]杨荣杰，乔海涛.有机酸钾盐对气溶胶发生剂的消焰降温作用研究[J].火炸药学报,2000,(3):35-37.[2]陈永盛，单浩明.新型灭火剂一气溶胶[J].世界海运,2002,25(4)：21-22.⑶石秀芝，林峰•再谈冷气溶胶灭火技术[〕]•消防科学与技术,2012,31(6):629-630.[4]顾向兵.气溶胶灭火技术及存在的主要问题和对策[J].消防科学与技术,2005,24(6):730-732.⑸赵湘仪，徐继华.新型气溶胶灭火剂研究[J].江西科学,2000,20(3)：151-154.[6]杨杰.灭火气溶胶发生剂灭火机理及配方设计[J].火炸药学报，2003,26(4):84-86.[7]张永丰，廖光熄，周晓猛，等.HEAE气溶胶出口温度控制的实验研究[J].中国工程科学,2006,8(3):79-82.[8]乔海涛，杨荣杰，李晓东.添加剂降低气溶胶发生剂火焰温度的研究[J].火炸药学报,2001,(2):42-43.[9]朱静丽，潘仁明，郑文芳.可燃剂对气溶胶灭火剂燃烧温度的影响[〕]•消防科学与技术，2014,33⑵:195-197.[10]王鹏，李玉.以有机酸钾盐为可燃剂的气溶胶灭火剂试验[J].消防科学与技术,2011,30(5):404-408.[11]江枭南，朱晨光,林红雪，等.气溶胶灭火剂冷却过滤层研究[J]・消防科学与技术，2013,32(6):652—654.Simulation on temperature field of a gas generator with pyrotechnically generated aerosolsDENG Kang-qing1,2,LI Ying2,LU Rui-hua2,YI Qing-feng2,GUO Chun-liang2,QIN Pei-wen2,HUANG Chang-long2(1.Science and Technology on Aerospace Chemical Power Laboratory,Hubei Xiangyang441003,China； 2.Hubei Institute of Aerospace Chemotechnology,Hubei Xiangyang441003,China) Abstract:By using flow field-thermal interaction method of three-dimension finite element,the flow field of a gas generator with py~...•“'in”I•“"in，”“"in”<ii h in,hi>'111,（•科技信息•（聚丙烯纤维混凝土高温后的残余力学性能j伊朗研究人员开展了高温作用后聚丙烯纤维｛（混凝土残余力学性能的试验研究。
复合材料学报第３０卷 第１期 ２月 ２０１３年Ａｃｔａ Ｍａｔｅｒｉａｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ ＳｉｎｉｃａＶｏｌ．３０Ｎｏ．１Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１３文章编号：１０００－３８５１（２０１３）０１－０１８７－０７收到初稿日期：２０１２－０３－０９；收到修改稿日期：２０１２－０８－０５；网络出版时间：２０１２－１０－１１ １７：２１：１０网络出版地址：ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．１８０１．ＴＢ．２０１２１０１１．１７２１．００２．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金（５１１７８４３４）通讯作者：高丹盈，教授，博士生导师，主要从事新型建筑复合材料及其结构性能方面的研究 Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｄｙ＠ｚｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ聚丙烯－钢纤维增强高强混凝土高温性能高丹盈＊１，李 晗１，杨 帆２（１．郑州大学新型建材与结构研究中心，郑州４５０００２；２．大连理工大学建设工程学部，大连１１６０２３）摘 要： 通过对聚丙烯－钢纤维增强高强混凝土（混杂纤维／高强混凝土）试块的高温试验，研究不同目标温度后混凝土表观特征、高温爆裂、质量损失及力学性能。
结果表明：高强混凝土在６００℃时发生爆裂，混杂纤维／高强混凝土直至８００℃未出现爆裂，混杂纤维有效抑制了高强混凝土的高温爆裂。
混杂纤维／高强混凝土的质量损失随所受温度的升高而增大，其抗压强度、抗折强度随温度的升高而降低，并且４００℃以后显著降低。
相同温度下，混杂纤维的加入提高了高强混凝土高温后强度。
通过对试验结果的统计分析，分别建立了混杂纤维混凝土质量损失、抗压强度和抗折强度随温度变化的关系式。
关键词： 混杂纤维；外观评价；质量损失；高温；力学性能中图分类号： ＴＢ３３３３ 文献标志码： ＡＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ－ｓｔｅｅｌ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｆｔｅｒｂｅｉｎｇ ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＧＡＯ Ｄａｎｙｉｎｇ＊１，ＬＩ Ｈａｎ１，ＹＡＮＧ Ｆａｎ２（１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｎｅｗ Ｓｔｙｌｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ ＆Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ １１６０２３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｈｅａｔｅｄ ｔｏ ｃｅｒｔａｉｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｉｏｒａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ｔｈｅｒｍａｌ ｓｐａｌｌｉｎｇ，ｍａｓｓ ｌｏｓｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＨＳＣ）ａｎｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒ－ｓｔｅｅｌ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒ／ＨＳＣ）ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔ ｔｈｅ ＨＳＣ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｓｐａｌｌｓ ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ ６００℃，ｗｈｉｌｅ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒ／ＨＳＣ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｓｐａｌｌ ｕｎｔｉｌｂｅｉｎｇ ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ ８００℃，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒｓ．Ｔｈｅ ｍａｓｓ ｌｏｓｓ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒ／ＨＳＣｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｒｕｐｔｕｒｅ ｏｆ ＨＦＲＣ ｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｈｅａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ４００℃．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｍｅｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ，ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒｓ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ＨＳＣ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｍａｓｓ ｌｏｓｓ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｎｄ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｒｕｐｔｕｒｅ ｗｉｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒ；ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｍａｓｓ ｌｏｓｓ；ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ 高强混凝土具有致密的微观结构和较好的耐久性，但遇到火灾高温时，密实的微观结构会导致高强混凝土发生严重的爆裂［１－３］，对人员生命财产安全造成损害。
在混凝土中掺入聚丙烯纤维或钢纤维能改善高强混凝土的高温性能［４－６］。
聚丙烯纤维能有效减少或消除高强混凝土遭受火灾高温时的爆裂［１］。
Ａｌ－Ｔａｙｙｉｂ等［７］研究表明，掺入聚丙烯纤维有效缓解了混凝土试件的表面劣化。
Ｘｉａｏ等［８］对比研究了有无掺加聚丙烯纤维混凝土的高温性能，发现掺加聚丙烯纤维的混凝土均未爆裂，而未掺加聚丙烯纤维的混凝土发生了爆裂。
Ｋｏｄｕｒ等［９］研究表明，掺入聚丙烯纤维不仅能改善混凝土的抗火性能，而且能改善其抗压强度、劈拉强度、抗折强度和疲劳寿命。
聚丙烯纤维的最优掺量为０．９ｋｇ／ｍ３［４］。
与纯混凝土相比，钢纤维／高强混凝土具有更多优异性能。
掺入钢纤维不仅改善高强混凝土的强度和韧性［１０－１１］，并且DOI:10.13801/ki.fhclxb.2013.01.006能阻碍宏观裂缝的开展，延缓微观裂缝发展为宏观裂缝，改善宏观裂缝形成后的延性［１２－１３］，以及改善混凝土的抗爆裂和抗渗性能［１４］。
但在高强混凝土中掺入钢纤维，对其抗火性能的改善效果并不显著。
Ｈｅｒｔｚ［３］试验研究结果表明，掺入钢纤维未能有效减少混凝土爆裂风险，且最高钢纤维掺量下混凝土试块更有可能发生爆裂。
Ａｙｄｉｎ等［１５］发现钢纤维没有显著改善混凝土抗高温的能力。
为减少混凝土遭受高温时爆裂及更有效利用钢纤维／高强混凝土的优异性能，可行的技术途径是在混凝土中混杂掺入聚丙烯纤维和钢纤维，利用复合化手段既改善混凝土常温性能又提高其抗高温性能。
本文中通过混杂纤维／高强混凝土的高温试验，系统研究温度、纤维体积分数和混凝土基体强度对混杂纤维／高强混凝土表观特征、质量损失及力学性能的影响，建立质量损失和考虑高温劣化影响的力学性能的计算方法。
１ 实验材料及方法水泥（Ｃ）：４２．５普通硅酸盐水泥；细骨料：河砂，属级配良好中砂（Ｓ）；粗骨料：粒径１０～２５ｍｍ的石灰岩碎石（Ｇ），级配连续；减水剂：ＪＫＨ－１型粉状高效减水剂（ＦＤＮ）；钢纤维（ＳＦ）：Ｈａｒｅｘ钢锭铣削型钢纤维ＡＭｉ０４－３２－６００，长度３２ｍｍ，等效直径０．５６ｍｍ，长径比３５～４０；聚丙烯纤维（ＰＰＦ）：（杜拉纤维）（Ｄｕｒａ ｆｉｂｅｒ），束状单丝，长约１９ｍｍ，直径４８μｍ，密度０．９１ｋｇ／ｍ３，熔点１６０℃。
试验以纤维体积分数、混凝土基体强度为主要参数，共设计了７种混杂纤维高强混凝土配合比和１种用于对比的无纤维高强混凝土配合比，见表１。
表１的试件编号中：前两个数字表示基体混凝土设计强度，包括Ｃ４０、Ｃ６０和Ｃ８０；中间字母表示混凝土类型，其中Ｋ为无纤维高强混凝土、Ｓ为聚丙烯纤维掺量０．９１ｋｇ／ｍ３的不同钢纤维体积分数的混杂纤维高强混凝土、Ｐ为钢纤维掺量７８ｋｇ／ｍ３的不同聚丙烯纤维体积分数的混杂纤维高强混凝土；后两个数字表示相应的钢纤维或聚丙烯纤维体积分数。
根据表１中配比制作了边长１５０ｍｍ立方体试块和１００ｍｍ×１００ｍｍ×４００ｍｍ的棱柱体试块。
采用强制式搅拌机拌和混凝土，试件在振动台上振动密实成型后，室内静置２４ｈ拆模，立即放入标准养护室中养护２８天，至规定龄期后取出晾干。
分别进行目标温度为２５、２００、４００、６００、８００℃后的抗压和抗折试验。
试验中，加热设备为箱式电阻炉，升温速率１０℃／ｍｉｎ，炉内温度可自动控制。
试块放入高温炉内加热，达目标温度（２００、４００、６００、８００℃）后恒温１２０ｍｉｎ，自动关机停止加热，试块随炉冷却至室温。
取出试块进行表观特征观察、记录，并拍照。
高温前后试块均在常温自然含水状态时称重并记录，然后进行相应的抗压和抗折试验。
２ 结果与讨论２．１ 混杂纤维／高强混凝土高温后外观评价图１为各试验系列混杂纤维／高强混凝土典型表观特征随温度升高的变化情况。
图２为混杂纤维／高强混凝土高温后表观局部放大图。
图３为高强混凝土在６００℃发生爆裂后的外观形貌。
结果表明，经历最高温度越高，表观劣化越严重。
经历２００℃高温后，各系列试块外观完整，基本同常温，无裂纹及缺角现象。
经历４００℃高温后，试块呈淡红色，无缺角现象，表面出现少量细微的裂纹（见图２），裂纹宽度较小，试块完整性未改变。
经历６００℃高温后，试块呈浅红色，边角略呈灰白色，表面有大量细小裂纹（见图２），裂纹宽度及长度较４００℃有所增加。
值得注意的是，试验中６０Ｋ系列高强混凝土在６００℃时爆裂，试块完整性严重受损（见图３）。
而当经历８００℃高温后，混杂纤维／高强混凝土试块仍未爆裂，试块完整性良好，并未出现疏松、缺角等现象。
可见混杂纤维能有效抑制高强混凝土高温爆裂的发生。
表１ 混杂纤维／高强混凝土配合比Ｔａｂｌｅ １ Ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒ／ＨＳＣ ｋｇ·ｍ－３Ｓａｍｐｌｅ Ｗ／Ｃ Ｃ Ｓ Ｇ ＦＤＮ ＰＰＦ ＳＦ６０Ｋ０．３ ５４６．７ ６９５．７ １０４３．６ ８．２ ０．００ ０６０Ｓ０５ ０．３ ５４６．７ ６９５．７ １０４３．６ ８．２ ０．９１ ３９６０Ｓ１０ ０．３ ５４６．７ ６９５．７ １０４３．６ ８．２ ０．９１ ７８６０Ｓ１５ ０．３ ５４６．７ ６９５．７ １０４３．６ ８．２ ０．９１ １１７６０Ｐ０５ ０．３ ５４６．７ ６９５．７ １０４３．６ ８．２ ０．４６ ７８６０Ｐ３ ０．３ ５４６．７ ６９５．７ １０４３．６ ８．２ ２．７３ ７８４０Ｓ１０ ０．４ ４７６．０ ７１９．０ １０７９．０ ０．０ ０．９１ ７８８０Ｓ１０ ０．３ ６６０．０ ５３６．０ １０８９．０ ９．９ ０．９１ ７８Ｎｏｔｅ：Ｗ—Ｗａｔｅｒ；Ｃ—Ｃｅｍｅｎｔ；Ｓ—Ｓａｎｄ；Ｇ—Ｃｏａｒｓｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ；ＦＤＮ—Ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ；ＰＰＦ—Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒ；ＳＦ—Ｓｔｅｅｌ ｆｉｂｅｒ．·８８１·复合材料学报图１ 混杂纤维／高强混凝土高温冷却后典型外观Ｆｉｇ．１ Ｔｙｐｉｃａｌ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒ／ＨＳＣ ａｆｔｅｒ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ图２ 混杂纤维／高强混凝土高温后表观局部放大Ｆｉｇ．２ Ｐａｒｔｉａｌ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｂｅｒ／ＨＳＣｓｕｒｆａｃｅ ｃｒａｃｋ ａｆｔｅｒ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ 由图３可见，边长１５０ｍｍ立方体试块在６００℃高温下爆裂严重，完整性受损，但１００ｍｍ×１００ｍｍ×４００ｍｍ棱柱体试块均未发生爆裂，完整性良好。
