梅迎軍，王召兵，代 超

(1.重慶交通大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶 400074；2.重慶交通大學(xué) 重慶西南水運(yùn)科學(xué)研究所，重慶 400074；3.廣西交通科學(xué)研究院，廣西 南寧 530007)

硅灰對(duì)鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度影響

梅迎軍1，王召兵2，代 超3

(1.重慶交通大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶 400074；2.重慶交通大學(xué) 重慶西南水運(yùn)科學(xué)研究所，重慶 400074；3.廣西交通科學(xué)研究院，廣西 南寧 530007)

通過(guò)自制模具實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼纖維從水泥石基體中拔出的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得到基體混凝土中鋼纖維體積摻量為0～1.2%、硅灰取代水泥質(zhì)量摻量為0～12%時(shí)鋼纖維拉拔荷載-位移曲線圖，通過(guò)顯微硬度和SEM試驗(yàn)，測(cè)試得到了鋼纖維-水泥石界面纖維硬度及界面區(qū)微觀形貌特征。在測(cè)試基礎(chǔ)上，提出了界面黏結(jié)拉拔韌性概念，并計(jì)算得到了界面黏結(jié)強(qiáng)度和拉拔韌性，分析了硅灰對(duì)界面黏結(jié)強(qiáng)度、拉拔韌性、界面顯微硬度和微觀形貌特征的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，硅灰改善了鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)性能，使界面黏結(jié)強(qiáng)度提高了10.7%～44.2%；界面區(qū)顯微硬度提高了7.4%～38.8%，界面最薄弱層與鋼纖維表面的距離由普通混凝土的60 μm縮小到40 μm，且硅灰摻量越大，效果越好；硅灰使鋼纖維拉拔時(shí)峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移下降了4.1%～25.9%；對(duì)于不同摻量的鋼纖維混凝土，鋼纖維拔出韌性的最佳硅灰摻量為6%～9%。

道路工程；鋼纖維混凝土；硅灰；拉拔韌性；界面黏結(jié)強(qiáng)度；顯微硬度

0 引 言

鋼纖維混凝土具有較高抗拉強(qiáng)度與韌性[1-3]、抗疲勞性[4]、優(yōu)良的抗裂性能[5-6]與耐久性[7]等一系列優(yōu)點(diǎn)，常被用于道路、橋梁、隧道、水利、海洋、建筑和耐火材料結(jié)構(gòu)等各項(xiàng)工程。但由于成型過(guò)程中鋼纖維下沉、水分在鋼纖維表面聚集、混凝土早期收縮等原因，使得鋼纖維表面一定厚度區(qū)域內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)特征與基體混凝土并不完全相同。眾多學(xué)者已對(duì)鋼纖維-水泥石界面層的結(jié)構(gòu)、成分和性能進(jìn)行了研究分析，認(rèn)為鋼纖維混凝土中存在纖維-水泥石界面薄弱區(qū)，影響了鋼纖維對(duì)混凝土增強(qiáng)與增韌的作用效果。

在鋼纖維混凝土中摻入無(wú)機(jī)礦物摻合料可改善鋼纖維-水泥石界面結(jié)構(gòu)特征，增加界面黏結(jié)強(qiáng)度，從而提高鋼纖維對(duì)混凝土增強(qiáng)、增韌作用效果。如喻樂(lè)華[8]研究認(rèn)為，礦物摻合料可增強(qiáng)水泥漿基體-骨料界面區(qū)，使界面區(qū)晶體數(shù)量和孔隙率均減少，孔隙率梯度幾乎消失，界面區(qū)厚度也變小。GAO J M等[9]等研究結(jié)果顯示，硅灰的摻入提高了界面過(guò)渡區(qū)的顯微硬度，使界面層中氫氧化鈣晶體的取向和富集現(xiàn)象完全消失，消除了因界面層薄弱對(duì)鋼纖維混凝土性能帶來(lái)的不利影響。CHAN Y W等[10]研究認(rèn)為，硅灰的摻入能顯著提高膠凝材料與鋼纖維的界面黏結(jié)強(qiáng)度，從而使得纖維表面黏附更多的膠凝材料，使鋼纖維拉拔時(shí)受到更多的摩擦阻力作用而提高纖維抗拔力，增大界面黏結(jié)強(qiáng)度。M.NILI等[11]研究得出硅灰能顯著提高鋼纖維混凝土抗折、劈裂抗拉強(qiáng)度以及提高其耐久性。

為最大限度地發(fā)揮鋼纖維的作用，改善鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)、提高界面效應(yīng)十分有必要。為此，通過(guò)在鋼纖維混凝土中摻加硅灰對(duì)鋼纖維-水泥石界面進(jìn)行強(qiáng)化處理，對(duì)鋼纖維混凝土物理力學(xué)性能、鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度、界面顯微硬度及微觀形貌特征等進(jìn)行測(cè)試。在此基礎(chǔ)，進(jìn)一步分析硅灰對(duì)鋼纖維混凝土微觀形貌與結(jié)構(gòu)特征及對(duì)鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)性能的影響。

1 原材料與配比設(shè)計(jì)

試驗(yàn)所用水泥為拉法基P.O 42.5普通硅酸鹽水泥；硅灰(silica fume，簡(jiǎn)寫(xiě)為SF)，燒失量3%，比表面積22 000 m2/kg，活性指數(shù)為118%；減水劑采用高效聚羧酸減水劑；鋼纖維采用武漢新途工程纖維制造有限公司生產(chǎn)的平直且?guī)у^固點(diǎn)的鋼纖維(steel fiber，簡(jiǎn)寫(xiě)為S)，抗拉強(qiáng)度980 MPa，密度7.8 g/cm3，用于混凝土物理力學(xué)性能測(cè)試鋼纖維長(zhǎng)度28 mm，等效直徑0.51 mm，長(zhǎng)徑比55；用于鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度測(cè)試的鋼纖維長(zhǎng)度為50 mm(實(shí)測(cè)長(zhǎng)度49.3 mm，直徑0.96 mm，長(zhǎng)徑比51.4)；砂為洞庭湖砂，細(xì)度模數(shù)2.78；粗集料由石灰?guī)r粉碎而成，粒徑范圍為5～25 mm，壓碎指標(biāo)值7.6%?；炷僚浜媳葹樗唷蒙啊盟槭盟?441∶873∶946∶190。硅灰摻量按水泥取代率為0～12%，鋼纖維摻量按相對(duì)混凝土體積所占百分比為0～1.2%，減水劑為相對(duì)水泥質(zhì)量的百分比。

2 試驗(yàn)方案

2.1 鋼纖維拉拔實(shí)驗(yàn)

2.1.1 試樣成型

試樣分為上下對(duì)稱(chēng)的兩半，通過(guò)4根貫穿的鋼纖維連接成一體，中部用塑料薄膜作為隔離層隔開(kāi)，防止兩半水泥試塊黏結(jié)在一起。用于鋼纖維拉拔試驗(yàn)的試樣外觀形貌如圖1。

圖1 拉拔測(cè)試前試樣外觀Fig.1 Sample appearance before pull out test

試驗(yàn)步驟如下：

1)準(zhǔn)備如圖2中尺寸的木質(zhì)墊塊，其作用在于固定鋼纖維以及分次澆筑混凝土?xí)r控制試件尺寸。墊塊上設(shè)置4個(gè)孔距30 mm、孔徑2 mm、深度25 mm的垂直小孔。該小孔用于固定鋼纖維、并確保鋼纖維插入到木模后留在混凝土基體中的長(zhǎng)度為25 mm。

圖2 墊塊尺寸及鋼纖維固定(單位：mm)Fig.2 Pad size and method of fixing steel fiber

2)將用塑料薄膜包裹的墊塊放入到試模中，并將4根鋼纖維插入到木質(zhì)墊塊小孔中，確保插入鋼纖維深度為25 mm，且不傾斜。

3)緩慢將拌合好的混凝土倒入試模，并振搗成型，期間應(yīng)確保鋼纖維不會(huì)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。

4)成型后的試樣標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)1 d后拆模，取出墊塊，獲得上半部分試塊，如圖3。將該半塊試件放入試模中，有鋼纖維一面向上，中間覆蓋塑料薄膜隔離層，并讓鋼纖維穿過(guò)。

5)在放入試模后的半塊試樣兩側(cè)放置厚度為15 mm、高度為40 mm的木塊，如圖4。

6)澆筑另一半，成型后的試樣標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)1 d后拆模，并標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d。

圖3 半塊試樣尺寸(單位：mm)Fig.3 Size of half specimen

圖4 第2次成型前試件Fig.4 Specimen before second forming

試驗(yàn)過(guò)程中與新拌混凝土拌合物接觸的木塊均用塑料膜包裹起來(lái)，避免木塊吸水改變混凝土的水灰比，同時(shí)也是為了避免損傷鋼纖維與水泥石界面的黏結(jié)，試件每次脫模均使用氣動(dòng)脫模機(jī)。

2.1.2 鋼纖維拉拔實(shí)驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用自行設(shè)計(jì)的夾具以實(shí)施對(duì)鋼纖維的直接拉拔，自制夾具形狀與尺寸如圖5。采用分段位移控制方式加載：當(dāng)拉拔位移小于5.5 mm時(shí)，加載速度為0.2 mm/min；當(dāng)拉拔位移在5.5～10 mm時(shí)，加載速度為0.5 mm/min；當(dāng)拉拔位移為10～25 mm時(shí)，加載速度為1 mm/min。

圖5 鋼纖維拉拔試驗(yàn)加載Fig.5 loading device for steel fiber pull out from cement matrix

2.2 顯微硬度試驗(yàn)

取做完抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的混凝土試件，用鋼釬小心將其劈開(kāi)，選取1根結(jié)構(gòu)完整、且與混凝土基體黏結(jié)較為牢固、埋置較深的鋼纖維，垂直其軸向進(jìn)行打磨，確保該面與鋼纖維軸向垂直。然后打磨其他各面，使樣本的最終尺寸在10 mm×10 mm×10 mm左右，然后將包含鋼纖維那一面進(jìn)行拋光處理，便于試驗(yàn)與觀測(cè)。

試驗(yàn)采用上海泰民光學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的HX-1000TM/LCD型自動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微硬度計(jì)，試驗(yàn)過(guò)程中選用0.981 N的試驗(yàn)力(即100 gf)，持荷時(shí)間為15 s。試驗(yàn)時(shí)從鋼纖維表面開(kāi)始，以10 μm為梯度，向基體延伸，直到顯微硬度值趨向某一固定值，至少做到150 μm處，每個(gè)配比選做5個(gè)試樣，結(jié)果取其平均值。壓頭采用維氏壓頭，以顯微硬度Hv作為衡量指標(biāo)評(píng)價(jià)硅灰對(duì)界面區(qū)結(jié)構(gòu)的影響。

2.3 SEM試驗(yàn)

取纖維拉拔試驗(yàn)中被拔出鋼纖維的混凝土試塊用壓力機(jī)劈開(kāi)，在試件中部選擇與鋼纖維黏結(jié)的混凝土試塊，試樣厚度控制在5 mm左右，平面尺寸宜控制在10 mm×10 mm左右。樣本表面至少含有1根鋼纖維或鋼纖維剝落后留下的凹痕，且鋼纖維與混凝土基體界面區(qū)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量完整無(wú)損傷。然后將樣本放入無(wú)水乙醇中終止水化并去除樣本中的水分，再將樣本在60 ℃時(shí)烘干至恒重，待樣本冷卻后編號(hào)放入干燥器中。試驗(yàn)前將樣本黏貼在樣品盤(pán)上，然后在其表面均勻噴涂一層金屬膜，再放入電子掃描顯微鏡樣品倉(cāng)中進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)電子掃描顯微鏡觀察纖維與基體界面區(qū)的結(jié)構(gòu)特征，觀察結(jié)構(gòu)的疏松與致密程度，以解釋硅灰對(duì)界面區(qū)結(jié)構(gòu)組成形態(tài)的影響。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 物理力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果

不同配合比的混凝土坍落度和抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如表1。

表1 鋼纖維硅灰混凝土物理力學(xué)性能

3.2 界面黏結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.2.1 試驗(yàn)結(jié)果

將成型后的試樣標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d后進(jìn)行鋼纖維拉拔試驗(yàn)，測(cè)試得到了鋼纖維拉拔試驗(yàn)荷載-位移曲線圖，如圖6。

圖6 鋼纖維拉拔荷載-位移曲線Fig.6 Load-displacement curve for steel fiber pull out from cement matrix

參考混凝土梁三點(diǎn)彎曲斷裂韌性的計(jì)算方法，提出鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)拉拔韌性的概念，即以鋼纖維拉拔過(guò)程中吸收的能量作為界面黏結(jié)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，計(jì)算得到了界面黏結(jié)強(qiáng)度f(wàn)fu以及1，3和5倍峰值荷載對(duì)應(yīng)位移的界面黏結(jié)拉拔韌性I1δ，I3δ和I5δ。鋼纖維-混凝土水泥石基體界面黏結(jié)強(qiáng)度可表達(dá)式為

式中：ffu為鋼纖維與混凝土的界面黏結(jié)強(qiáng)度，MPa；Ffu為鋼纖維拔出時(shí)的最大荷載，N;n為鋼纖維的埋入數(shù)量，本實(shí)驗(yàn)為4根；uf為鋼纖維橫截面周長(zhǎng)，mm；lfe為鋼纖維的埋入長(zhǎng)度，mm。

界面黏結(jié)強(qiáng)度和界面黏結(jié)拉拔韌性計(jì)算結(jié)果如表2。

表2 鋼纖維-水泥石基體界面黏結(jié)性能測(cè)試與計(jì)算結(jié)果

注：δ為峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移

3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

1)硅灰對(duì)鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度影響

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可認(rèn)為：硅灰有效地提高了鋼纖維-水泥石基體界面黏結(jié)強(qiáng)度，且硅灰摻量越大，界面黏結(jié)強(qiáng)度越大。如：對(duì)不同摻量的鋼纖維混凝土，復(fù)摻硅灰后界面黏結(jié)強(qiáng)度大幅度提高，硅灰摻量為3%～12%時(shí)，界面黏結(jié)強(qiáng)度提高幅度為10.7%～44.2%。

在對(duì)測(cè)試結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，可得到鋼纖維、硅灰對(duì)界面黏結(jié)強(qiáng)度的回歸方程：

ffu=0.636S-0.448S2+0.214SF-0.007SF2+0.006S·SF+3.817

R2=98.7%

式中：ffu為鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度，MPa；S為鋼纖維體積摻量，%，適宜范圍為0～1.2%；SF為硅灰取代水泥摻量，%，適宜范圍為0～12%。

回歸方程的給出，能夠預(yù)測(cè)不同摻量的鋼纖維和硅灰對(duì)鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度影響規(guī)律，可為硅灰增強(qiáng)鋼纖維混凝土的應(yīng)用提供一定的參考。

2)硅灰對(duì)拉拔變形性能的影響

通過(guò)對(duì)鋼纖維拉拔過(guò)程的荷載-位移曲線分析，得知：不論是普通混凝土，還是鋼纖維混凝土，復(fù)摻硅灰的量越大，峰值荷載增加幅度越大，而峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移下降幅度越大。如：對(duì)于不同摻量的鋼纖維混凝土，復(fù)摻硅灰后，鋼纖維拉拔峰值荷載增加了11.6%～41.2%，但峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移則下降了4.1%～25.9%。

這表明，硅灰的摻入一方面對(duì)鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)性能起到了改善作用，提高了界面黏結(jié)強(qiáng)度；同時(shí)，也降低了鋼纖維拉拔時(shí)峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移，降低了鋼纖維混凝土適應(yīng)變形的能力。

3)硅灰對(duì)鋼纖維拉拔韌性的影響

無(wú)論是對(duì)于普通混凝土，還是鋼纖維混凝土，隨著硅灰的摻入，鋼纖維拔出的拉拔韌度先增大，當(dāng)硅灰摻量為6%～9%時(shí)拉拔韌度最大；隨著硅灰摻量增加，拉拔韌度反而降低。

硅灰對(duì)鋼纖維拉拔韌性影響的原因在于：當(dāng)鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度增加到一定程度時(shí)，在拉拔過(guò)程中鋼纖維易被拉斷而致瞬間失效，此時(shí)自拉拔開(kāi)始至被拉斷所耗散的能量反而不及界面黏結(jié)強(qiáng)度較低時(shí)鋼纖維被完全拔出而耗散的能量。這表明，單純通過(guò)提高鋼纖維與混凝土基體間的界面黏結(jié)強(qiáng)度并不能高效地提高鋼纖維拔出韌性。文獻(xiàn)[12]的研究也表明，硅灰對(duì)鋼纖維-水泥基體界面過(guò)渡區(qū)進(jìn)行增強(qiáng)，改善了鋼纖維砂漿的微觀結(jié)構(gòu)，但同時(shí)也使得鋼纖維因受到的彎曲應(yīng)力過(guò)大而出現(xiàn)纖維折斷現(xiàn)象，從而增加了鋼纖維橋接作用失效的幾率。

3.3 顯微硬度試驗(yàn)結(jié)果與分析

摻量為0～12%的硅灰增強(qiáng)混凝土鋼纖維-水泥石界面區(qū)顯微硬度與纖維表面距離如圖7。

由測(cè)試結(jié)果得知：對(duì)于普通鋼纖維混凝土，界面薄弱層距離纖維表面距離為50～60 μm，弱谷區(qū)長(zhǎng)度近80 μm，顯微硬度最小，反映出鋼纖維-水泥石界面處存在薄弱區(qū)域；隨著硅灰的摻入，界面區(qū)顯微硬度提高了7.4%～38.8%，且界面區(qū)厚度與長(zhǎng)度有減小趨勢(shì)，而當(dāng)硅灰摻量達(dá)到12%時(shí)，界面薄弱層距離纖維表面為40 μm，弱谷區(qū)減小至不足50 μm。

上述分析表明，硅灰的摻入使鋼纖維-水泥石界面薄弱區(qū)厚度和尺寸減小，弱谷現(xiàn)象明顯減輕。宏觀上表現(xiàn)為鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度增大，硅灰增強(qiáng)鋼纖維混凝土抗折、抗壓等力學(xué)性能提高。

3.4 SEM試驗(yàn)結(jié)果與分析

試驗(yàn)過(guò)程中，掃描鋼纖維凹痕邊緣較為平整部位，獲得不同硅灰摻量時(shí)鋼纖維-水泥石界面微觀結(jié)構(gòu)與形貌特征如圖8。

通過(guò)對(duì)不同硅灰摻量時(shí)鋼纖維-水泥石界面微觀形貌特征的對(duì)比分析，可以得出如下結(jié)論：隨著硅灰摻入，界面區(qū)團(tuán)絮狀結(jié)構(gòu)間孔隙縮小，鋼纖維-水泥石界面薄弱層結(jié)構(gòu)逐漸消失，結(jié)構(gòu)越來(lái)越密實(shí)；當(dāng)硅灰摻量為9%時(shí)，這層結(jié)構(gòu)已經(jīng)不明顯；當(dāng)硅灰摻量為12%時(shí)，已經(jīng)難以發(fā)現(xiàn)這層結(jié)構(gòu)了，且覆蓋在C-S-H團(tuán)絮狀凝膠表面的Ca(OH)2晶體數(shù)量減少，鋼纖維-水泥石界面區(qū)結(jié)構(gòu)幾乎與基體中的C-S-H融為一體。

4 結(jié) 論

通過(guò)自制拉拔夾具實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼纖維從水泥石基體中拔出的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得到了鋼纖維拉拔荷載-位移曲線圖，計(jì)算得到了鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度和拉拔韌性；同時(shí)，測(cè)試并分析了鋼纖維和硅灰對(duì)界面顯微硬度和微觀形貌特征的影響。主要研究結(jié)論如下：

1)繪制了鋼纖維和硅灰對(duì)界面黏結(jié)強(qiáng)度影響的三維曲面圖，分析了鋼纖維和硅灰對(duì)鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)強(qiáng)度影響規(guī)律，分析結(jié)果認(rèn)為，摻加鋼纖維后，界面黏結(jié)強(qiáng)度提高幅度在5%以?xún)?nèi)；摻加硅灰后，界面黏結(jié)強(qiáng)度提高幅度為10.7%～44.2%。

2)硅灰一方面改善了鋼纖維-水泥石界面黏結(jié)性能，提高了界面黏結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)，也降低了鋼纖維拉拔時(shí)峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移，降低了鋼纖維混凝土適應(yīng)變形的能力。

3)對(duì)不同摻量的鋼纖維混凝土，硅灰摻量越大，界面黏結(jié)強(qiáng)度越大，但對(duì)于鋼纖維拔出韌性，最佳硅灰摻量為6%～9%時(shí)，表明，單純通過(guò)提高鋼纖維與混凝土基體間的界面黏結(jié)強(qiáng)度并不能高效地提高鋼纖維拔出韌性。

4)硅灰提高了鋼纖維-水泥石界面區(qū)和水泥石基體的顯微硬度，界面最薄弱層與鋼纖維表面的距離由普通混凝土的60 μm縮小為40 μm，使得界面區(qū)性能與基體性能的差異性降低。

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(責(zé)任編輯 朱漢容)

Silica Fume’s Impact on the Interface Bond Strength of Steel Fiber-cement Matrix

MEI Yingjun1，WANG Zhaobing2，DAI Chao3

(1. School of Material Science & Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074，P.R.China;2.Chongqing Southwest Institute of Water Transport, Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P.R.China;3. Guangxi Transportation Research Institute, Nanning 530007，Guangxi，P.R.China)

Tests of steel fiber pulled out from cement matrix were carried out by self-made mould and the pull out load-displacement curve of common concrete and silica fume reinforced steel fiber concrete are achieved. The content of steel fiber was 0～1.2% by volume fraction and the content of silica fume is 0～12% by quality replacement of cement. The micro-hardness and micro-morphology of the interface between steel fiber-cement matrixes are obtained by micro-hardness test and SEM test. Based on the above experiments, the concept of interface bond pull out toughness was put forward, and the interfacial bond strength and toughness of steel fiber pulled out from cement matrix were calculated and the law of silica fume’s impact on the interfacial bond strength, steel fiber pull out toughness, micro-hardness and microstructure of the interface were analyzed. The results of tests show that the interfacial bond strength of steel fiber-cement matrix in steel fiber reinforced concrete is increased by 10.7%～44.2% with the content of 3%～12% silica fumes. The micro-hardness of the interface region is increased by 7.4%～38.8%，and the distance 60 μm, in ordinary concrete, between the weakest layer of the interface and the surface of the steel fiber is reduced to 40 nm after the addition of 12% silica fume, and the greater addition of silica fume, the better effect is shown. With the different additions of silica fume, the displacement of steel fiber under peak loads at time of being pulling out is reduced by 4.1%～25.9%. As for steel fiber reinforced concrete with different content of fiber, the ideal content of silica fume is 6%～9% for the steel fiber’s pull out roughness.

highway engineering; steel fiber reinforced concrete; silica fume; pull out toughness; interfacial bond strength; micro-hardness

10.3969/j.issn.1674-0696.2017.01.05

2015-10-28；

2015-11-20

交通運(yùn)輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2013319814060)；重慶市科委攻關(guān)項(xiàng)目(2011GGC 006)

梅迎軍(1976—)，男，湖北人，教授，博士，主要從事道路建筑材料研發(fā)與應(yīng)用工作。Email：mycq_2000@163.com。

TU 528.58

A

1674-0696(2017)01-024-06