纤维增强UHPC研究综述

王 静 雷复伟 张云龙

（吉林建筑大学交通科学与工程学院， 长春 130118）

0 引言

随着科学技术的不断发展，资源紧缺、能源危机等问题的不断加剧，这些问题使得人类急需不断地做出改善。对于混凝土材料来说也是如此，改善现有混凝土的不足，提高使用性能也是至关重要的。纤维增强 UHPC因其超高的强度越来越受到研究者的青睐，其研究和应用都存在着巨大的潜力。但是通过对目前的研究来看，纤维增强UHPC还存在着一些问题。本文主要从以下三个方面对现有研究及存在的问题进行讨论和总结。

1 矿物掺合料对玄武岩纤维UHPC的影响

矿物掺合料对纤维增强 UHPC的强度影响非常的明显，选择合理范围内的掺量也是一个极其重要的因素。范云廷[1]认为，硅灰用量应为10%，因为硅灰具有极高的细度，再加入硅灰代替水泥以后，即使在低水胶比的情况也会增加水泥的流动性，从而不影响UHPC的强度。张兰芳[2]经试验发现在粉煤灰的掺量为10%时，其抗拉的效果得到了增强，但是掺量超过 10%以后，抗拉的结果反而下降了，因为当粉煤灰掺量增大时，由于28 d粉煤灰的活性效应还未充分发挥出来，大量未参与水化的粉煤灰颗粒与水泥凝胶体之间存在着孔隙，降低了UHPC的密实度，从而降低了 UHPC的力学性能。何晓雁[3]认为粉煤灰对水泥的取代量为 30%时,抗压、抗折性能相对较好，混凝土的拌合性能够大大提高，可以满足较低水胶比的情况下对流动度的要求。

2 纤维掺量对纤维增强UHPC的影响

纤维掺量对强度也非常的重要，合理范围内的掺量可以在基体内发挥出正效应，提升强度。在关于纤维掺量的研究中，马恺泽[4]认为钢纤维体积掺量在1.5%～2.5%范围内变化时，抗压强度提升明显。赵庆新[5]通过对0%、1%、2%和3%钢纤维试验发现，钢纤维的掺量在2%的时候，其抗压和抗折强度均能达到最佳的状态。鞠彦忠[6]发现在仅有纤维长度与掺量因素的影响条件下，12mm的纤维掺量不容易凝结成团，而且12mm的纤维分散均匀。使得抗拉效果高于6mm的抗拉效果。李为民[7]发现纤维掺量为0.1%时，玄武岩纤维的增强、增韧效果最佳。

3 水胶比对玄武岩纤维UHPC的影响

合理的水胶比会使得结构内部变得更密实，耐久性更高。因此不同的学者有不同的观点。张磊[8]研究发现水胶比对强度的影响比较大，不仅影响流动性，而且能够硬化结构中的孔结构，增加结构的密实度。邓明科[9]通过研究发现，水胶比对于提升抗压强度非常的重要，当水胶比在0.16的时候，抗压强度能够达到最高。梁咏宁[10]通过试验发现，不应过于追求较低的水胶比，虽然水胶比较低时，基体内的游离水比较少，还应该考虑到基体振捣过程的密实性，不然强度也不会太高。

4 结论

（1）控制好矿物掺合料的掺量，使其能够在一个合理的范围内发挥更大的作用，一般来说硅灰和粉煤灰的掺量应该在10%左右。

（2）对于纤维掺量来说，合理的纤维掺量能够对强度起到提升的作用，但是当掺量过大，出现内部的成团现象的时候，强度则会出现下降。

（3）水胶比在一定的程度上能够影响到材料强度和耐久性，因此在选用水胶比的时候，一定要严格控制水胶比的大小。