王 晨，王正君，賈 峰，張 瑋，李樹航

黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080

0 引言

纖維自密實(shí)混凝土自提出以來受到了高度關(guān)注，國內(nèi)外學(xué)者對其進(jìn)行了大量的研究。纖維自密實(shí)混凝土具備自密實(shí)混凝土和纖維混凝土二者的優(yōu)點(diǎn)。首先，纖維自密實(shí)混凝土拌合物中摻入了粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢料，節(jié)省原材料的同時還有利于環(huán)保；其次，纖維自密實(shí)混凝土具有較高的流動性，在施工過程中不需要振搗，解決了振搗困難和施工噪聲的問題；最后，纖維的摻入還可以改善自密實(shí)混凝土的開裂，增強(qiáng)自密實(shí)混凝土的韌性，從而提高了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

1 纖維類型及其性能

根據(jù)彈性模量，可以把纖維分為兩類：高彈模纖維和低彈模纖維。高彈模纖維能夠顯著提高混凝土的某些力學(xué)性能；而低彈模纖維在混凝土硬化初期能夠明顯約束混凝土基體，但混凝土一旦發(fā)生開裂現(xiàn)象，纖維便很難再發(fā)揮作用［1］。表1 列出了一些國內(nèi)外常用纖維的基本性能參數(shù)。

表1 常用纖維的基本性能參數(shù)

2 纖維對彈性模量的影響

彈性模量是混凝土應(yīng)力與應(yīng)變的比值，它能反應(yīng)混凝土受力時抵抗變形的能力。

李韌等［2］和劉競等［3］分別就玄武巖纖維和聚丙烯纖維對自密實(shí)混凝土彈性模量的影響進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：盡管纖維類型不同，但是自密實(shí)混凝土的彈性模量均隨著纖維摻量的增加而下降。

Cristina Frazao 等［4］通過試驗(yàn)研究了自密實(shí)混凝土彈性模量隨鋼纖維摻量的變化，他在自密實(shí)混凝土中摻入60kg/m3的鋼纖維，通過對比分析，得出：鋼纖維能夠提高自密實(shí)混凝土的彈性模量，但是效果甚微，該摻量下的自密實(shí)混凝土的彈性模量僅較基準(zhǔn)混凝土提高了3%。

Sherif Yehia 等［5］研究了鋼纖維和合成纖維對自密實(shí)混凝土彈性模量的影響，研究表明，合成纖維、鋼纖維、鋼-合成纖維混雜均能提高自密實(shí)混凝土的彈性模量，但是影響較小。這三種纖維中，鋼纖維對彈性模量的影響最大，鋼-合成纖維次之，合成纖維的影響最小。

3 纖維對抗裂性能的影響

由于自密實(shí)混凝土膠凝材料的用量較多，在荷載作用下容易產(chǎn)生裂縫。而裂縫的發(fā)展又會造成混凝土的侵蝕、鋼筋的銹蝕等問題，影響混凝土的使用壽命，因此，如何提高混凝土的抗裂性能、減少混凝土開裂變得尤為重要。

劉競等［3］研究了聚丙烯纖維自密實(shí)混凝土的抗裂性能。他指出：自密實(shí)混凝土的抗裂性能因聚丙烯纖維的摻入得到明顯的改善，增加聚丙烯纖維的摻量可以減少自密實(shí)混凝土的裂縫，其裂縫寬度也逐漸變小，同時，出現(xiàn)裂縫的時間也會推遲；在聚丙烯纖維摻量達(dá)到1.2kg/ m3時，自密實(shí)混凝土試件的裂縫面積較不摻入纖維的自密實(shí)混凝土試件減少了95.6%，且裂縫寬度均不超過1mm。

Sherif Yehia 等［5］對不同纖維類型改善自密實(shí)混凝土的開裂進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：在自密實(shí)混凝土中摻入纖維后，其因不同荷載引起的裂縫較對照組混凝土明顯減少，鋼纖維、合成纖維以及鋼-合成纖維混雜均能夠閉合早期裂縫、提高混凝土的抗裂性，證實(shí)了纖維對延緩宏觀裂紋擴(kuò)展和抑制微裂縫產(chǎn)生的積極作用。

王鈞等［6］對比分析了鋼纖維和納米碳纖維對自密實(shí)混凝土抗裂性能的影響，結(jié)果表明：納米碳纖維能抑制微裂縫的產(chǎn)生，鋼纖維能延緩宏觀裂縫的擴(kuò)張，兩種纖維混雜后提高了纖維自密實(shí)混凝土的抗裂性能。

李書進(jìn)等［7］研究了鋼纖維和聚乙烯醇纖維對自密實(shí)混凝土抗裂性能的影響，結(jié)果表明：摻入0.07%的聚乙烯醇纖維后，自密實(shí)混凝土的裂縫數(shù)量和面積明顯減少，其單位面積的總開裂面積僅為未摻入纖維的自密實(shí)混凝土的66.7%；當(dāng)0.07%的聚乙烯醇纖維和1.0%鋼纖維混雜后，對降低自密實(shí)混凝土的裂縫開展具有明顯效果。這是因?yàn)閷嫶髷?shù)量的纖維摻入混凝土基體中能夠阻擋裂縫的發(fā)展，從而提高混凝土的抗裂性能。

畢繼紅等［8］研究了玄武巖纖維摻量對自密實(shí)混凝土抗裂性能的影響，測試結(jié)果表明：在自密實(shí)混凝土中摻入一定的玄武巖纖維后，能夠有效的抑制裂縫的開展和延伸，并且隨著纖維摻量的增加，裂縫的數(shù)量和寬度也隨之減小。

4 結(jié)語

目前，關(guān)于纖維自密實(shí)混凝土的變形性能已有大量的研究，但是其具體摻量及類型都是根據(jù)試驗(yàn)研究得出的經(jīng)驗(yàn)值，具體纖維的類型、摻量，以及混雜纖維對混凝土變形性能的影響仍需要進(jìn)一步探討。