关键词：玄武岩纤维；改善；再生水泥混凝土；抗裂性能。
0引言
使用水泥混凝土再生骨料修筑水泥混凝土路面，既能节约石料资源的浪费，又能保护水泥混凝土铣刨料对环境的污染。然而，由于交通荷载、温湿交替等因素的影响，再生水泥混凝土路面出现因干燥失水产生干燥收缩破坏，在投入运营的之后随着交通荷载向重型化发展，加重了路面的损坏[1-3]。若不加以控制，再生混凝土就容易开裂，出现微小裂缝，从而导致再生水泥混凝土服役寿命减小。
目前，但大多数水泥混凝土抗裂技术由于工艺复杂或造价过高等因素，难以推广应用[4-6]。玄武岩纤维改性混凝土由于性能优异、工艺简单、成本较低，造价每吨大约在1万元左右，是目前水泥混凝土材料改性技术的研究热点。玄武岩纤维作为混凝土增强纤维或“加强筋”使用，在素混凝土基体中均匀分散地掺入纤维材料从而组成复合混凝土材料，利用均匀分散的纤维来改善混凝土的脆性，能够很好地提高混凝土面板的抗裂能力[7~12]。
1原材料及试验方案
1.1原材料
所用原材料的基本性能如表1~表3所示，天然碎石采用工程上常用的石灰岩碎石：
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1.2试验方案
根据前期试验，确定再生混凝土的配合比。首先取再生粗骨料掺量为20%，通过力学性能试验初定纤维的较佳掺量，力学性能试验方案如表4所示：
表4 力学性能试验方案
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表5 抗裂性能试验方案
再生混凝土收缩试验测试方法采用早期塑性收缩试验方法，以试件开始出现裂缝和出现贯通裂缝的时间来表征，试验测试方法示意图如图1所示。
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图1 收缩试验的测试示意图
2试验结果分析
2.1力学性能试验
力学性能试验结果如表6、图2、图3所示：
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图2 抗压强度与纤维掺量的变化关系图
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图3 抗弯拉强度与纤维掺量的变化关系图
由表6、图2、图3可知，当纤维掺量为0.15%时，力学性能最佳，XZ-102抗压强度较XZ-002素混凝土增长了5.4%，抗弯拉强度增长了13.3%；XZ-152抗压强度较XZ-002素混凝土增长了6.4%，抗弯拉强度增长了17.3%；而XZ-202抗压强度较XZ-002素再生混凝土仅仅增长了4.1%，抗弯拉强度增长了15.1%；当纤维的掺量太大时，不但施工难度变得大了，施工的成本也增加了，再生混凝土本身的强度以及刚度都会进一步的减小，导致再生混凝土的力学性能下降。综合考虑，纤维掺量定为0.10%、0.15%时。
2.2塑性收缩开裂性能试验
塑性收缩试验的结果如表7所示：.png)
表7 塑性收缩试验结果
由表7可知，不同纤维掺量下初裂时间和贯通时间变化折线图如图4~图6所示，图4（a）、图5（b）、图6（c）分别代表不同的再生粗集料掺量：
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图6 纤维再生混凝土开裂时间（c）
由图4~图6可进一步的看出：随着纤维掺量的增大，再生混凝土抵抗塑性开裂的能力逐渐增强。由图2可知，XZ-10的初裂时间较XZ-00提高了27.3%，贯通时间提高了12.1%，XZ-50的初裂时间较XZ-10提高了7.7%，贯通时间提高了3.1%.；由图3可知，XZ-12的初裂时间较XZ-02提高了19.1%，贯通时间提高了11.7%，XZ-52的初裂时间较XZ-12提高了6.9%，贯通时间提高了8.2%由图4可知，XZ-14的初裂时间较XZ-04提高了19.1%，贯通时间提高了12.9%，XZ-54的初裂时间较XZ-14提高了8.1%，贯通时间提高了7.7%可见：随着玄武岩纤维掺量的增大，玄武岩纤维对再生混凝土抵抗塑性开裂的能力增强的幅度减弱，因此，考虑到施工和易性、施工成本，玄武岩纤维的掺量不应该太大。
由表6可知，不同再生粗骨料掺量下再生混凝土的初裂时间和贯通时间变化折线图如图7~图9所示，图7（d）、图8（f）、图9（f）分别代表不同的纤维掺量：
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图9 开裂时间随再生粗骨料掺量的变化（f）
由图7~图9可进一步的看出：随着再生粗骨料掺量的增大，再生混凝土抵抗塑性开裂的能力减弱。由图5可以看出：XZ-02的初裂时间较XZ-00降低了11.7%，贯通时间降低了6.5%，XZ-04的初裂时间较XZ-02降低了8.9%，贯通时间降低了8.1%；由图6可以看出：XZ-12的初裂时间较XZ-10降低了8.8%，贯通时间降低了7.2%，XZ-14的初裂时间较XZ-12降低了8.3%，贯通时间降低了7.3%；由图5可以看出：XZ-52的初裂时间较XZ-50降低了9.6%，贯通时间降低了7.6%，XZ-54的初裂时间较XZ-52降低了8.1%，贯通时间降低了7%。在塑性抗裂性能试验中，再生水泥混凝土失水较快，且本身力学性能较差，结构强度低，抵抗塑性开裂的能力弱。
3结论
本文研究表明：随着纤维掺量的增大、再生粗骨料掺量的降低，再生混凝土抗裂能力增强。
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论文作者:师天明
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1期
论文发表时间:2020/3/25
标签：混凝土论文; 玄武岩论文; 纤维论文; 时间论文; 水泥论文; 塑性论文; 性能论文; 《工程管理前沿》2020年1期论文;