钢纤维的形状和掺量对超高性能混凝土性能的影响
Effects of the shape and content of steel fiber on performance of ultra-high performance concrete
关键词：
超高性能混凝土（UHPC）；钢纤维（SF）；混杂纤维；工作性；力学性能
Key words：
Ultra-high performance concrete(UHPC); Steel fiber(SF); Hybrid fiber; Workability; Mechanical property
刊期：
2025年第7期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.07.048.07
文章编号：
基金项目：
2022年山东省第一批技术创新项目计划项目（202250101711）。
作者：
彭佳琳1，黄智德2，*，姚 帅1，蔡志远1，张爱勤2，姜瑞双3
单位：
1.济南金曰公路工程有限公司，山东 济南 250022；2.山东交通学院 交通土建工程学院，山东 济南 250357；3.山东省交通科学研究院，山东 济南 250031
摘要
摘 要：研究了平直型的钢纤维（SF）掺量（0、0.50%、1.00%、1.50%、2.00%、2.50%、3.00%）、SF形状（平直型、端钩型、波纹型）、SF混掺比例（V平直型SF∶V端钩型SF=1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1）对超高性能混凝土（UHPC）工作性和力学性能的影响。结果表明：随着平直型SF掺量的增加，UHPC的工作性降低，抗压强度和抗折强度基本呈增大趋势；不同形状SF对UHPC试件抗压强度和抗折强度提高程度的大小顺序为端钩型SF＞平直型SF＞波纹型SF；当V平直型SF∶V端钩型SF=1∶1时，混杂纤维UHPC试件的力学性能相对最优。
Abstract: The effects of the content(0, 0.50%, 1.00%, 1.50%, 2.00%, 2.50%, 3.00%) of flat steel fiber(SF) , the shapes of SF(flat type, hook end type, wavy type), and the hybrid ratio of SF(Vflat SF∶Vhook end SF=1∶3, 1∶2, 1∶1, 2∶1, 3∶1) on the workability and mechanical performance of ultra-high performance concrete(UHPC) were investigated. The results show that, with the increase of the content of flat SF, the workability of UHPC decreases, and the compressive strength and flexural strength basically increase. The order of the improvement degree of different shapes of SF on the compressive strength and flexural strength of UHPC specimens is as follows: hook end SF > flat SF > wavy SF. When the Vflat SF∶Vhook end SF=1∶1, the mechanical performance of hybrid fiber UHPC specimens are relatively optimal.
结论
（1）平直型SF的掺入降低了UHPC拌合物的工作性；UHPC拌合物的扩展度和流动度之间的相关性良好，R2可达0.92。
（2）随着养护龄期的增加，UHPC试件的抗压强度和抗折强度均呈增大趋势；随着平直型SF掺量的增加，UHPC试件的抗压强度和抗折强度基本呈增大趋势；当平直型SF掺量由0.50%增至1.00%时，UHPC试件的抗压强度增长率的增长速度相对较快，当平直型SF掺量大于1.50%时，UHPC试件抗折强度增长率的增幅相对较大。
（3）不同形状SF对UHPC试件抗压强度和抗折强度提高程度的大小顺序为：端钩型SF＞平直型SF＞波纹型SF。
（4）平直型SF和端钩型SF以适宜比例混掺可有效提高UHPC的力学性能，且改善效果优于单掺平直型SF或端钩型SF，最佳V平直型SF∶V端钩型SF=1∶1。
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引用本文
彭佳琳,黄智德,姚帅,等.钢纤维的形状和掺量对超高性能混凝土性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2025(7):48-53,60.
PENG J L,HUANG Z D,YAO S,et al.Effects of the shape and content of steel fiber on performance of ultra-high performance concrete[J].China Concrete and Cement Products,2025(7):48-53,60.
上一个： 粗骨料UHPC的制备及性能研究
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