粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVEUTILIZATION
2013NO.3 专题研究
不同骨料分维与碳纤维掺量对混凝土力学性能的影响 Different Aggregate Fractal Dimension and the Carbon Fiber Content on the Mechanical Properties of Concrete Effect
姜楠王晓丽
（1.胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司，山东东营257000； 2.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，呼和浩特010018）
摘要：通过骨料分维值的不同和碳纤维掺量的不同，研究骨料分维值和碳纤维掺量对混凝土基本力学性能的影响。结果表明，骨料分维2.3的抗压强度和抗折强度是最大的；碳纤维的掺人对混凝土抗折强度的影响明显优于其对抗压强度的影响，并且纤维掺量在0.08%时效果最好。
关键词：骨料分维；碳纤维；力学性能
中图分类号：TU528.572
文献标识码：A
集料是混凝十的重要组成部分，体积一股占混激土体积的80%左右,所以集料的性能能够较大的影响混凝土的性能，而集料级配的好坏对混凝土的性能起着不可忽视的作用。历来评价骨料级配的方法是筛分曲线，虽然能够定性的描述颗粒大小及分布，但人们更渴望采用简单的数字表征，希望用简单的数字来具体反映混凝土级配的好坏。目前，把破碎体分形理论作为评估集料级配的一种方法效果较好，可以用数字去直接作为级配评估指标1。本文通过不同骨料的分维去研究它和混凝土的抗压、抗折的关系，更能简单直接的用数字去评价骨料级配的好坏。
碳纤维的抗拉强度、弹性模量较高，可满足承载力的要求，且对混凝土结构物有良好的保护作用，所以，近些年碳纤维在混凝土的应用越来越广泛2]。本文在研究骨料分维与混凝土力学性能关系的同时，通过在混凝土中掺加不同掺量的碳纤维，进而研究了碳纤维对混凝土力学性能的影响。
1配合比试验 1.1试验原材料
水泥冀东P·042.5R级普通硅酸盐水泥，主要
物理性能见表1。
收稿日期：2012-12-26
文章编号：1005-8249(2013)03-0019-03
表1水泥性能指标
凝结时间/min抗折强度/MPa抗压强度/MPa
细度MgoSo:
%%% 1.43.292.77
初凝 215
终凝 270
3d 5.5
28d 7.7
3d
28d
21.546.9
细骨料：普通河沙.含泥量1.89%。粗骨料：天然碎石，粒径4.75mm16mm。碳纤维：主要性能见表 2。水：当地自来水。外加剂：RSD一8型高效减水剂，掺量为水泥掺量的1.2%。
表2碳纤维的性能指标
长度/mm 20
密度/g/em3 1.2
1.2试验配合比
弹性模量/MPa 4000
极限拉伸率阶 20
抗拉强度/MPa ≥300
本试验选用2.2、2.3、2.4、2.5四个不同的骨料分维值，碳纤维的掺量分别取0、0.02%、0.08%。混凝土的配合比为C：W：(S十G)=379：172：1818，具体骨料筛分值见表3，表中骨料的筛分值为1m"混凝主所需量。
表3不同分维的骨料筛分值
筛孔尺寸/mm
分维
数19169.54.752.361.180.60.30.15 2.20 238 .52 551.76 453.95 262 .34 149 .08 83 .99 49 .81 28 .54 2.30 213 .25 510 .13 445 .23 275 .97 167 .98 101.44 64 .36 39 .63 88089089988 2 .50 164 .35 420 .14 413.23 294 .33 205 .98 142 .71 103 .81 73 .45
.19·