冻融环境下钢纤维增强自密实轻骨料混凝土弯曲韧性研究

摘要

为推动纤维增强自密实轻骨料混凝土在北方严寒及寒冷地区的应用，亟需对该新型混凝土冻融后的性能指标展开研究。将不同体积掺量微细钢纤维与自密实轻骨料混凝土相结合制备出钢纤维增强自密实轻骨料混凝土，首先通过开展快速冻融试验研究相对动弹性模量、质量损失率的变化规律，继而对经历0、25、50、75次冻融后的试件开展三点弯曲试验，并采用新提出适用于大峰值跨中挠度特征的弯曲韧性评价方法，明确纤维对低温冻融环境下自密实轻骨料混凝土弯曲韧性的影响，揭示纤维对不同加载阶段的增强增韧效果。结果表明：随着冻融次数增加，相对动弹性模量呈降低趋势，但其质量损失率一直为负值，试件质量呈增大趋势；微细钢纤维能够提升受冻自密实轻骨料混凝土的抗折强度；在选定的冻融循环次数内，不同纤维掺量的纤维增强自密实轻骨料混凝土的初始弯曲强度比随冻融次数的增加呈高低起伏变化；当冻融次数<50次时，残余弯曲韧度比、残余弯曲强度比均随着纤维掺量增加呈增大趋势，但当冻融次数≥50次时，两个韧性指标已不具备明显的规律性变化趋势；对于未冻融的纤维增强自密实轻骨料混凝土试件，纤维峰前贡献率指标随纤维掺量增加先增后减，而纤维峰后贡献率指标呈增大趋势；经历冻融循环后，纤维增强自密实轻骨料混凝土试件的纤维峰前和峰后贡献率指标随纤维掺量增加没有明显的规律性变化趋势。

关键词

自密实轻骨料混凝土 / 钢纤维 / 冻融循环 / 弯曲韧性 / 试验研究

基金资助

内蒙古自治区重点研发和成果转化项目（2023YFHH0086;2022YFHH0118）; 内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划（NJYT24060）; 2023年度自治区直属高校基本科研业务费项目（2023QNJS162）; 内蒙古科技大学建筑科学研究所开放基金项目（JYSJJ–2021Q04）