《【力学性能论文】植物纳米纤维混凝土力学性能试验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【力学性能论文】植物纳米纤维混凝土力学性能试验（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【力学性能论文】植物纳米纤维混凝土力学性能试验摘要：按照纳米纤维掺量为0.1%、1%、3%，制作了36个150mm150mm150mm立方体试块和12个100mm100mm400mm小梁，分别进行抗压、劈裂和抗折试验。结果表明纳米纤维对抗压和劈裂强度提高明显，最高分别达到15.7%、19.2%；而抗折强度提升不大，且略有波动。后期掺纳米纤维混凝土力学性能及耐久性研究提供了一定参考。关键词：纳米纤维；力学性能；混凝土引言从波特兰水泥诞生到混凝土产生1，混凝土广泛应用到建筑、水利等大型基础设施建设之中，在国民经济建设中发挥着重要作用2-3。但是，普通混凝土具有抗压性强、抗拉抗裂性差、易于干缩开裂、
2、韧性差、抗疲劳能力差等特性，如何提高混凝土的抗裂、抗拉等方面的性能是很长一段时间科研工作者研究的课题。文献4-10研究钢管混凝土、外包碳纤维混凝土等提高混凝土的抗裂等性能；文献11-14研究钢纤维混凝土提高混凝土的力学性能。上述都是从宏观和细观方面，改善混凝土的力学特性。Obinna等15-17把纳米纤维掺入水泥基当中，研究其力学特性改善情况，但是把植物纳米纤维掺入到混凝土中除了Peters等18作了初步研究之外，尚未发现其他研究。为了探讨纳米纤维掺入混凝土对其力学性能的改善情况，本试验设计了植物纳米纤维混凝土力学性能试验，以期研究混凝土微观复合下力学性能的改善情况。1原材料及配合比设计1.1
3、水泥本次试验水泥采用新乡水泥厂生产的强度等级为PO42.5R级水泥，其性能指标如表1。1.2砂和石子本试验采用开封市龙亭区建材市场的黄河砂，其级配如表所示，其物理性能指标如表2、3所示。本试验采用的粗骨料是开封市龙亭区建材市场的机械碎石，其性能指标如表4所示。1.3纳米纤维本试验采用的外加剂是纳米纤维素是从甘蔗渣等中提取而成，是一种无色的胶状液体。1.4配合比设计本次试验采用质量计量法对混凝土配合比配制19，混凝土强度包括C20和C25。纳米纤维按照外加剂掺入，其掺量按水泥质量的0.1%、1%、3%三种情况计算，具体配合比如表5所示。2试验方案及试验结果2.1试件编号为了更好的开展抗压、劈裂和
4、抗折试验，对混凝土试块进行了编号，具体编码见表6。2.2试验方法按照试验设计方案，进行立方体抗压强度，劈裂强度和抗折强度试验，具体操作方法见普通混凝土力学性能和数字为纳米纤维的产量，F1为0.1%，F2为1%，F3为3%；第三个字母为试验方法，C为抗压试验，S为劈裂试验，F为抗折试验。3试验结果分析图1、2为C20和C25混凝土掺入纳米纤维抗压强度对比图，从图中可以看出添加浓度为0.1%的纳米纤维素对强度等级为C20混凝土抗压能力提升最多，增幅达15.7%；添加浓度为1%的纳米纤维素对混凝土抗压能力提升12.8%；添加浓度为3%的纳米纤维素对混凝土抗压能力提升9.2%。在本试验中添加浓度为1%
5、的纳米纤维素对强度等级为C25混凝土抗压能力提升3.3%。总之，纳米纤维素的添加能够提高混凝土抗压能力。图3、4为C20和C25混凝土掺入纳米纤维劈裂强度对比图，从图中可以看出添加浓度为1%的纳米纤维素对强度等级为C25混凝土抗压能力提升最多，增幅达19.2%；添加浓度为0.1%的纳米纤维素对强度等级为C20混凝土抗压能力提升1.4%，添加浓度为3%的纳米纤维素对强度等级为C20混凝土抗压能力提升7.7%，而添加浓度为1%的纳米纤维素对强度等级为C20混凝土抗压能力却略有降低4.5%。总之，纳米纤维素的添加对混凝土劈裂抗拉能力有提升作用，但在掺量为1%的C20混凝土中出现略有降低现象。图5为C
6、20混凝土掺入纳米纤维抗折强度对比图，从图中可以看出添加浓度为0.1%的纳米纤维素会使强度等级为C20混凝土抗折能力提升6.7%；添加浓度为1%的纳米纤维素会使混凝土抗折能力降低5.7%；添加浓度为3%的纳米纤维素会使混凝土抗压能力提升3.4%。总之，效果波动，提升不很明显。4结论（1）掺入植物纳米纤维混凝土的抗压强度明显提高，掺量0.1%的纳米纤维素对强度等级为C20混凝土抗压能力提升最多，增幅达15.7%。（2）掺入植物纳米纤维混凝土的劈裂强度明显提高，掺量1%的纳米纤维素对强度等级为C25混凝土抗压能力提升最多，增幅达19.2%，但对于C20混凝土该值略有降低，需进一步试验验证。（3）掺入植物纳米纤维混凝土的抗折强度略有提高，但是浓度为1%的纳米纤维素会使C20混凝土抗折能力降低5.7%，需进一步试验验证。（4）随着混凝土强度提高，同一浓度的纳米纤维混凝土抗压和劈裂强度改善明显。
