试述高强钢纤维混凝土收缩性能
钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究
钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究引言高性能混凝土是一种具有优异力学性能和耐久性表现的钢筋混凝土材料。
为了进一步提高高性能混凝土的性能，研究者们开始探索添加纤维材料的方法。
钢纤维和聚丙烯纤维是两种常用的纤维材料，它们分别具有不同的特性和应用领域。
本研究旨在通过试验研究钢纤维和聚丙烯纤维对高性能混凝土的力学性能的影响，以期为工程实践提供参考。
材料与方法试验采用M50级高性能混凝土作为基础材料，分别掺入不同比例的钢纤维和聚丙烯纤维，并进行单轴压缩试验和抗折试验。
试验样品制备采用标准的混凝土制备方法，钢纤维和聚丙烯纤维的掺量分别为0.5%、1.0%和 1.5%。
试验过程中记录混凝土试样的压应力-应变曲线和梁的弯曲性能。
结果与讨论试验结果表明，添加钢纤维和聚丙烯纤维都能够显著提高高性能混凝土的力学性能。
在单轴压缩试验中，随着纤维掺量的增加，混凝土的抗压强度逐渐增加，并且抗裂性能得到了明显改善。
在抗折试验中，钢纤维和聚丙烯纤维的掺入都能够提高混凝土的抗弯强度和延性。
通过对试验结果的分析，可以得出以下结论：1.钢纤维和聚丙烯纤维都能够有效增加高性能混凝土的抗压强度和抗折强度；2.钢纤维的加入对混凝土的强度和延性影响更加显著，而聚丙烯纤维对抗裂性能的提高更为明显；3.钢纤维和聚丙烯纤维的掺入可以有效改善高性能混凝土的耐久性，减少龟裂和渗透问题。
结论本研究通过试验研究了钢纤维和聚丙烯纤维对高性能混凝土的力学性能的影响。
试验结果表明，在适当比例下，钢纤维和聚丙烯纤维的掺入都能够有效提高混凝土的强度和延性，改善其抗裂性能。
这对于优化高性能混凝土的应用和推广具有重要意义，为相关工程提供了科学依据和技术指导。
2.赵XX,杨XX,王XX.聚丙烯纤维对高性能混凝土力学性能的影响研究[J].工程材料学报,2024,03:58-61.。
钢纤维混凝土
二.钢纤维混凝土拌合物的性能之和易性
④砂率的影响（与普通混凝土类似，但数值有差 异）
砂率的变动会使骨料的空隙率和骨料的总表面
积有明显的改变，因而对拌合料的和易性产生较 大影响。
在水泥浆用量一定的条件下，若砂率过大，则
骨料的总表面积及空隙率增大，拌合料显得干稠， 流动性小。如砂率过小，砂浆量不足，不能在粗 骨料和钢纤维的周围形成足够的砂浆层起润滑作 用，将降低拌合料的流动性，影响拌合料的粘聚 性和保水性，容易造成离析和流浆现象。因此， 砂率既不能过大，也不能过小，常需通过试验确 定最佳砂率。
图6纤维率对坍落度的影响
二.钢纤维混凝土拌合物的性能之和易性
② 水泥浆用量的影响（与普通混凝土类似） 在保持水灰比不变的情况下，单位体积
混凝土拌合料中，如水泥浆用量愈多，拌合 料的流动性愈好，反之较差。
但若水泥浆过多，则在单位体积内骨料 含量相对减少，将会出现流浆及泌水现象， 使拌合料的粘聚性及保水性变差。
① 抗拉强度
混凝土基体受力前后裂缝变化分四个阶段。 即收缩裂缝、裂缝的受力引发、裂缝稳定扩展、 裂缝不稳定扩展四个阶段。
在混凝土基体中掺入钢纤维后，虽然这四个阶 段依然存在，但因钢纤维对混凝土的阻裂效应， 使这四个阶段的特征产生明显变化。其差异幅度 与纤维特性(体积掺量、直径、长径比、品种、 外形等)、混凝土基体特性(组成材料性能、基体 强度等级等)、两者相对含量和纤维－基体的界 面粘结等有关。
二.钢纤维混凝土拌合物的性能之分散均匀性
④搅拌机械和投料方法的影响
试验表明，采用强制式搅拌机比自落式 搅拌机拌合效果好，钢纤维在拌合料中分 布较均匀。若用自落式搅拌机拌合时，钢 纤维往往容易结团，并且在搅拌机的鼓简 壁上粘结许多钢纤维砂浆团块不能自落， 下落较多的则是粗骨料，致使拌合不均匀， 因此拌合时宜选用强制式搅拌机为好。
高质量混泥土的抗裂性与收缩性能评估
高质量混泥土的抗裂性与收缩性能评估高质量混凝土的抗裂性与收缩性能评估混凝土是建筑领域中常用的材料之一，而混凝土的抗裂性和收缩性能对于建筑结构的稳定和耐久性具有重要意义。
本文将对高质量混凝土的抗裂性和收缩性能进行评估，并探讨一些提高混凝土性能的方法。
一、混凝土的抗裂性能评估抗裂性是指混凝土在外力作用下不易发生裂缝的能力。
评估混凝土的抗裂性能主要考虑以下几个方面：1. 抗拉强度：混凝土的抗拉强度是抗裂性能的重要指标之一。
通常使用拉伸试验来评估混凝土的抗拉强度。
2. 控制温度和湿度：混凝土在养护期间的温度和湿度变化对抗裂性能影响较大。
温度变化导致混凝土收缩或膨胀，湿度变化则使混凝土发生脱水或吸水。
因此，合理控制养护条件可以有效提高混凝土的抗裂性能。
3. 添加纤维材料：在混凝土中添加纤维材料可以显著提高其抗裂性能。
常见的纤维材料包括钢纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维等。
4. 使用抗裂剂：抗裂剂是一种添加剂，可以降低混凝土的收缩性，提高其抗裂性能。
二、混凝土的收缩性能评估混凝土的收缩性是指在干燥过程中由于脱水引起的体积缩小现象。
评估混凝土的收缩性能需要考虑以下方面：1. 自由收缩：自由收缩是指混凝土在完全干燥状态下由于脱水引起的收缩。
通常使用测量混凝土体积变化的方法来评估自由收缩量。
2. 干缩和湿缩：干缩是指混凝土在相对湿度较低的环境中由于脱水引起的收缩，湿缩则是指混凝土在相对湿度较高的环境中由于吸水引起的收缩。
干缩和湿缩性能的评估需要测量混凝土在不同环境条件下的收缩量。
3. 削减收缩：削减收缩是指混凝土在硬化过程中由于水分损失引起的收缩。
削减收缩是影响混凝土结构性能的重要因素之一。
三、提高混凝土性能的方法1. 优化配合比：合理设计混凝土的配合比可以提高混凝土的抗裂性能和收缩性能。
适当添加掺合料和调整水灰比可以改善混凝土的性能。
2. 精确养护：合理的养护措施对于混凝土的性能具有重要影响。
保持适当的温度和湿度，避免快速脱水或吸水，可以减少混凝土的收缩量。
钢纤维高强混凝土抗压性能试验分析
Ｏ ． ９ ４ ３ ６
０ ． ５ ５ ９ ２
剪切波纹型
３ ２ ． ４ ２ ６
０ ． ５ ６ ４ ８
５ ７ ． ４ １
（ ２ ） 试件尺寸 ： 为 了更好 的对钢 纤维高强混凝土进行研究 ， 我们采用 了不 同的混凝 土尺寸， 具体尺寸规 格为： ２ ０ ｅ ｍ￣ ２ ０ ｃ ｍｘ ２ Ｏ ｃ ｍ： １ ５ ｃ ｍ￣ １ ５ ｃ ｍｘ １ ５ ｃ ｍ； １ ０ ｃ ｍ ｘ ｌ ０ ｃ ｍｘ ｌ Ｏ ｃ ｍ三 种 。 （ ３ ） 原材料 ： 在原材 的选择 上我们使用 的水 泥为 ４ ２ ． ５普通硅酸盐 水 泥； 中粗砂 的模 数为 ２ ． ９ １ ； 粗骨料 为 ５ － ２ ５ ｍｍ级 配碎石 ； 添 加剂 型号 为 Ｆ ＤＮ 一 １型 。 （ ４ ） 混凝土配合 比： 为了更明显的检验钢纤维高强度混凝土 的强度 ， 我们将其强度定为 Ｃ ６ ０ ．其配合 比为： （ 水泥） ： （ 水） ： （ 砂） ： （ 石） ： （ 高度 减 水 剂） ＝ １ ： ０ ＿ ３ ： １ ． ２ ７ ： ２ ． ４ ６ ： ０ ． ０ １ ２ 。 为 了防止 出现材料差异， 用做 比较的普通 纤维混凝土使用 同一盘材料进行搅拌 。
（ 具体形式见表 １ ） 。
表 １ 不同类型钢纤维的特征参数 纲纤维类型
铣削型
切 断 弓型
平均长度 ｌ （ ａ ｒ ｍ ） 等效直径 （ ｍ Ｉ Ｉ １ ）
３ ２ ． ３ １ ２
３ ０ ． ５ ２ ９
长径 比（ Ｉ ／ ｄ ）
３ ４ ． ２ ４
５ ４ ． ６ Ｏ
关键词 ： 钢纤维 ； 优点 ； 强度 ； 体积； 尺 寸 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ５ ７ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） １ ６ — ０ ３ ４ ６ — ０ ２
钢纤维混凝土性能分析报告
钢纤维混凝土性能分析报告切断型钢纤维混凝土目前已在物流、冷库、工业厂房、停车场等多领域的建筑地坪得到广泛应用，其优点是对建筑地坪开裂现象有着显著的改善并且相比于传统工艺具有更高的施工效率，但对钢纤维混凝土掺量的计算设计，尚未建立起浅显的设计方法。
国外有关机构曾发表过关于钢纤维混凝土配合比相关的资料，甚至提出一些参考用表和经验配合比的分享。
国内有关领域团队也曾提出要以抗折强度为指标进行钢纤维混凝土配合比设计，并通过试验，建立抗折强度与各主要影响因素之间量的关系，有利于配合比的设计。
但多数仍按普通硅酸盐水泥混凝土的配合比设计方法，以混凝土的抗压强度确定拌合料的配合比，只是适当调整砂率、用水量和水泥用量。
按此确定配合比时，为了获得较高的抗折强度，势必使抗压强度也相应提高，这是不必要的。
钢纤维混凝土配合比的设计，应根据对钢纤维混凝土的使用要求和钢纤维混凝土配合比的特点进行合理的设计。
钢纤维混凝土配合比设计的要求和特点一、钢纤维混凝土配合比设计的要求钢纤维混凝土配合比设计的目的是将其组成的材料，即钢纤维、水泥、水、粗细骨料及外掺剂等合理的配合，使所配制的钢纤维混凝土应满足下列要求:1. 满足工程所需要的强度和耐久性。
对建筑工程一般应满足抗压强度和抗拉强度的要求对路面工程一般应满足抗压强度和抗折强度的要求。
2.配制成的钢纤维混凝土拌合料的和易性应满足施工要求。
3．经济合理。
在满足工程要求的条件下，充分发挥钢纤维的增强作用，合理确定钢纤维和水泥用量，降低钢纤维混凝土的成本（注：本次研究分析对象为波尔派丝切断型钢纤维）。
二、钢纤维混凝土配合比设计的特点钢纤维混凝土的配合比设计与普通硅酸盐水泥混凝土相比，其主要特点是：1.在普通硅酸盐水泥混凝土的配合拌合料中掺入钢纤维，可以明显的提高混凝土的抗弯、抗拉、抗疲劳的能力和韧性，因此通过配合比设计进行强度控制，当有抗压强度要求时，除按抗压强度控制外，还应根据工程性质和要求，分别按抗折强度或抗拉强度控制，确定拌合料的配合比，以充分发挥钢纤维混凝土的增强作用，而普通硅酸盐水泥混凝土一般以抗压强度控制(道路混凝土以抗折强度控制)来确定拌合料的配合比。
钢纤维混凝土性能与应用前景
Ｑ ： Ｑ ２ （ 工）
建 技 术
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
钢 纤维 混凝 土性 能 与应用前景
胡 凤 华
（ 哈 尔滨金 山实业集团有 限公 司， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ３ ２ ０ ）
的混凝 土之所 以抗 拉强度受 到影响 ， 不是 因 为钢纤 维的强度不 够 ， 而是 因为钢纤维被 从 混凝土 中拔 出而导致强度受损 。 所 以说 影响 混凝 土强 度 的原 因是 因为钢纤 维 的粘结 度 所致 ， 这 就需要钢纤维 和混凝 土能够有力 的 结合 ， 在 混凝土基体 的界面上有 力 的粘结 才 能够保 证二 者的有机结合 。 粘结性 强度的大 ３钢 纤维 混凝 土在 水利水 电工程 中 的 小 除了和基体 的性 能有关外 ， 还和钢纤维 自 应 用 身 的形 状和截面有关。 ３ ． １支护工程 ３钢纤维混凝土的基本性能 在一般 的隧洞 或者山体工程 中 ， 支护建 国内外对 钢纤 维 的作用机 理 和钢纤 维 筑物需要具有 较强的承受 能力 ， 而钢 纤维混 混凝 土的基 本性能做了大量 的研 究， 现 归纳 凝 土在抗拉 、 抗弯 和抗剪方 面都具有 极大 的 如下 ： 强度指标 ， 在 工程 中， 可 以有很强 的承载性 。 钢纤维 混凝 土中乱 向分 布的 短纤维 主 在实际 的工程施 工 中， 应 用钢纤维 混凝土 可 要 作用是 阻 碍混凝 土 内部微 裂缝 的扩展 和 以减少施工量 ， 钢 纤维混凝 土 的用 量可 以降 阻滞宏 观裂缝的发生和发展 。 在受荷 （ ｊ 立 、 弯） 至九 分之一 左右 ， 不仅 减少 了工 程量 ， 降低 初期 水 泥基料 与纤维共 同承受外力 ， 当混凝 了施 工成本 ， 同时还缩 短 了工期 ， 保证 了工 土开裂后， 横跨 裂缝 的纤维成为外力 的主要 程的质量 ， 在隧洞 支护 和山体支护 中应用 的 承受 者。因此钢纤维混凝 土与普 通混凝土相 比较广泛 。 比具 有一系列优越的物理和力学性能 。 ３ ． ２储 水 、 防渗 、 输水管道工 程 ２ ． １ 强度 和重量 比值增大 在储 水 、 防渗和 输水 管道工 程 中 ， 最 主 这是钢 纤维 混凝 土具有 优越 经济 性 的 要的就是需要 混凝土 具有较强 的抗渗性 ， 不 重要标志。 易开 裂 ， 并 且收 缩性 能好 ， 有 利 于对 水的 截 ２ ． ２具有较高 的抗拉 、 抗弯 、 抗 剪和抗扭 流 。而钢纤 维混 凝 土都具 有这 些方 面 的特 强度 性， 具有较 高的抗渗性 ， 不易开 裂 ， 所 以在 这 在混凝 土中掺入适 量钢纤 维， 其抗 拉强 些工 程 中得 到 了广泛 的应 用并 取得 了良好 度提高 ２ ５ ％－ － ５ ０ ￣ ／ ｏ ， 抗弯 强度提高 ４ ０ ％一 ８ ０ ％， 的效果 。 抗剪强度提高 ５ ０ ｏ ／ ＇ ０ ￣１ ０ ％。 ３ ． ３高速水流冲刷磨损部位 ２ ． ３具有 卓越的抗冲击性能 在水利工 程中 ， 由于大部分 的水工建 筑 材料抵抗 冲击或震 动荷 载作用 的性能 ， 物都是 深埋 水下 的 ， 那 么在长期 的使用过 程 称为 冲击韧 性， 在通常 的纤维掺量 下， 冲击抗 中， 水下建筑物 就容易 受到流水 的冲刷 和侵 压韧性可提 高 ２ ￣ ７ 倍＇ 冲击抗 弯 、 抗 拉等韧性 蚀 ， 长此 以往 就会造成 建筑物 的损害 而影 响 可提高几倍到几 十倍 。 到使用质量 。 钢纤维混凝土具有较 强的抗冲 ２ Ａ 收缩性能明显改善 磨能 力 ，所 以可 以应用 在这些 水工 建筑 物
钢纤维混凝土的性能机理与工程应用
钢纤维混凝土的性能机理与工程应用本文结合钢纤维混凝土的性能机理，对钢纤维混凝土的力学性能、耐久性、耐冻融性等多项性能进行分析，并结合现代钢纤维混凝土的实际应用和其独特的性能对其应用前景进行了展望。
钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，简写为 SFRC）是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。
它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。
近年来钢纤维混凝土在国内外得到迅速发展，它克服了混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺点，具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能，已在建筑、路桥、水工等工程领域得到应用。
1.钢纤维混凝土的性能研究1.1 钢纤维混凝土的力学强度1.1.1 抗压强度钢纤维混凝土虽受压强度增加不明显，但受压韧性却大幅度提高了。
这是由于钢纤维的存在，增大了试件的压缩变形，提高了受压破坏时的韧性。
从宏观上呈现，钢纤维混凝土受压破坏时，没有明显的碎块或崩落，仍保持这整体性。
1.1.2 抗剪强度钢纤维混凝土具有优异的抗剪性能，对提高钢筋混凝土结构抗剪能力有重要意义。
通常在钢筋混凝土的构件中，其抗剪承载力主要靠箍筋和弯起钢筋承担，这些筋多了，不仅要提高工程投资，而且施工很不方便，尤其对薄壁、抗震结构和复杂形状的特种结构，问题则尤为突出。
因此采用钢纤维混凝土是提高结构抗剪能力的有效途径。
1.1.3 抗弯强度钢纤维混凝土的抗弯强度，随着纤维掺量的增加而提高。
钢纤维混凝土等级提高，使抗弯强度提高明显。
在弯曲荷载作用下，钢纤维混凝土受拉区开裂，中性轴向上移，受拉区仍有部分纤维与基材的粘结力承受拉力，增加韧性，提高了混凝土的抗弯强度。
而普通混凝土则很快发生断裂，以致脆性破坏。
1.2 钢纤维混凝土的韧性和抗裂性韧性是在材料受压破坏前吸收能量的性质。
抗裂性是指钢纤维在脆性混凝土基体中减少裂缝和阻滞裂缝进一步发展的性质。
钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究共3篇
钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究共3篇钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究1钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，SFRC）是一种新型的纤维材料混凝土，是将纤维加入到混凝土中来改善其力学性能和增强其抗冲击、抗侵彻、抗裂、抗拉、抗疲劳等方面的性能。
本文将介绍钢纤维混凝土的力学性能和抗侵彻机理的研究成果。
一、钢纤维混凝土的力学性能研究1. 力学性能的变化规律首先，对比了无纤维混凝土和钢纤维混凝土的力学性能，其中包括强度、刚度、韧性和疲劳等方面的性能，并且分析了加入钢纤维后其力学性能的变化规律。
研究发现，在同一水胶比条件下，随着钢纤维的加入量的增加，SFRC的抗压强度呈现增加的趋势，而抗拉强度则呈现先增加后减小的趋势，最大抗拉强度在钢纤维约占混凝土体积的1%时出现。
此时，由于钢纤维的作用，有助于增强了混凝土的韧性和疲劳性能，施工时出现的裂缝是比较细小的，而且加入钢纤维后的混凝土表现出更好的变形能力和降低了收缩效应。
此外，研究也显示了加入钢纤维可显著提高混凝土的抗冲击、抗侵彻和抗火性能，使得混凝土的总体性能得到了明显提升。
2. 钢纤维类型对力学性能的影响在SFRC制备的过程中，钢纤维的类型也对混凝土性能的影响是不可忽视的。
一般来说，钢纤维可分为宏观钢纤维和微观（细钢纤维）钢纤维。
前者通常为成捆条形纤维，其长度和直径较大，用于增强混凝土的抗拉强度和韧性；后者相对较短而细，其作用主要在于增强混凝土的抗裂性和耐久性。
研究发现，无论是宏观钢纤维还是微观钢纤维或两者结合使用都有助于改善混凝土的力学性能，但不同类型的钢纤维在性能方面的选择不同。
一般来说，宏观钢纤维最适合用于高性能混凝土中，微观钢纤维则适合用于加固病害混凝土结构。
而若将两者结合使用，既能够增强混凝土的韧性和抗裂性，又有助于提高其抗拉和抗冲击性能，从而全面提升混凝土的力学性能。
二、钢纤维混凝土的抗侵彻机理研究随着钢纤维混凝土的研究深入，其抗侵彻性能的研究也逐渐成为了当前研究的热点。
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试述高强钢纤维混凝土收缩性能
摘要：近年来，由于良好的抗压、抗拉及耐久性能，高强钢纤维混凝土在建筑
工程的各个领域获得了广泛的应用。
由于高强钢纤维混凝土的水灰比较低，其收缩，尤其是自生收缩显著的大于普通混凝土。
当高强纤维混凝土的收缩受到钢筋、钢板或外部结构的约束时，即使没有外力作用，混凝土内部也会产生拉应力。
当
这类拉应力大于混凝土当时龄期的抗拉强度时，混凝土即会开裂。
裂缝的出现，
不仅会降低混凝土的承载能力，还将为有害物质腐蚀混凝土内部钢筋提供通道，
进而劣化结构的耐久性能。
因此，研究高强钢纤维混凝土的收缩、约束收缩性能
对于帮助设计人员、工程人员降低结构的开裂风险具有重要的作用。
关键词：高强钢纤维混凝土；混凝土自由收缩；配筋混凝土收缩；GFＲP筋
1试验
1．1试验材料
研究共设计了三种配合比的高强混凝土，以研究不同钢纤维掺量对混凝土自由收缩的影响。
其中1号配合比未掺钢纤维，2号配合比钢纤维体积率为0．5%，3号配合比钢纤维体
积率为1．0%。
8d龄期时，1号配合比混凝土立方体抗压强度为63．5MPa，2号配合比混凝
土立方体抗压强度为81．2MPa，3号配合比混凝土立方体抗压强度为88．5MPa。
其中：水泥：普通硅酸盐水泥P·O42．5，细度为0．6%；水：采用自来水；钢纤维：铣
削型钢纤维，平均长度34．55mm，等效直径0．89mm，弹性模量200GPa；粉煤灰：重庆
珞璜Ⅱ级，细度为21%，需水比103%，活性为70%（28d）；减水剂：FND缓凝型减水剂，
减水率24%；机制砂：细度模数3．1，石粉含量15%，MB值0．6；河砂：细度模数1．1，
其含泥量小于2%；碎石：粒径范围为10～20mm，含泥量为0．7%；小碎石：粒径范围为
5～10mm，含泥量为0．5%。
共有2种配筋率、2种钢筋表面形式以及2种约束筋材料被用
来研究约束筋对高强钢纤维混凝土收缩的影响。
其中，GFＲP筋即为由玻璃纤维增强塑料所
制成的约束筋。
1．2试验环境
温度和环境是影响混凝土收缩行为的重要因素，为避免环境温度及湿度改变对本次试验
的影响，试验养护环境温度控制在（20±1）℃内，环境湿度控制在60%±5%内。
1．3混凝土早期收缩、湿度测试
用于测试混凝土早期收缩及内部湿度的模具由特氟龙塑料制成，其内部用于成型试件的
尺寸为100mm×100mm×325mm。
模具的四周部分可拆卸，当混凝土初凝后即拆除以保证试
件仅受到钢筋或GFＲP筋的约束。
同时在模具的底部铺有两层1mm厚的特氟龙薄膜以降低
试件对混凝土收缩的影响。
混凝土的收缩通过位于试件两端的线性位移传感器测量。
传感器通过预埋于混凝土中的
预埋件保持与试件的充分接触。
传感器量程为2．0mm，测试精度为1．0μm，数据由计算机每0．5h自动读数一次。
试验对未配筋试件中混凝土的湿度进行了测试。
湿度传感器测量精度为3%。
为使得传感
器能够测量混凝土内部的湿度，在浇筑过程中将一个内径为20mm，底端封闭，下部带有切
口的PVC塑料管垂直插入距离混凝土表面50mm的位置。
为防止混凝土从切口侵入管中，PVC管中套入了一个完整的外径为20mm的薄钢管。
在混凝土浇筑完成3h后将薄钢管取出，放入温湿度传感器，并用密封胶隔绝混凝土内部与外界环境的湿度、热量交换。
2结果与讨论
2．1自由收缩
不同钢纤维掺量下的混凝土试件的收缩，无论是否掺入钢纤维，混凝土的收缩均可分为
三个阶段：阶段一（膨胀），由于水泥水化作用导致的放热及混凝土的塑性沉降，混凝土构
件体积增大。
这一阶段约发生在混凝土浇筑完成后的5～15h左右。
阶段二（快速收缩），
由毛细孔应力理论可知，混凝土收缩的动力来自于其中毛细孔水被消耗而产生的毛细孔应力。
在这一时期，由于水化作用、干燥作用的影响，混凝土中的水大量被消耗。
因此，在这一时
期，混凝土结束膨胀变形，开始收缩，且收缩速度很快。
这阶段约发生在混凝土浇筑完成后的15～50h以内。
阶段三（缓慢收缩），随着混凝土中激烈水化作用逐渐结束，混凝土中毛细孔水消耗速率降低。
这一阶段混凝土的收缩量继续增加，但收缩速度已经显著的下降。
通过对比三组不同钢纤维掺量的混凝土收缩曲线可知，混凝土的收缩随着钢纤维掺量的增加而降低。
以混凝土675h龄期为例，不掺钢纤维的试件C1收缩应变为692με，是C2组掺入0．5%体积率钢纤维试件663με的1．04倍，是C3组掺入1%体积率钢纤维试件的1．36倍。
这是由于掺入的钢纤维在混凝土内形成了复杂的三维乱向体系，而这一体系在提高混凝土的匀质性的同时，阻碍了混凝土中水份的流动，导致混凝土中水份散失的难度增大，进而减少了混凝土的收缩。
于此同时，有研究表明，钢纤维的掺入还将提高混凝土中拥有较大孔径的孔隙数量，而依据毛细孔应力理论，孔径的增大将降低孔中产生的毛细孔应力。
依据Laplace-Kelvin方程，展示不同钢纤维参量下混凝土变形与混凝土内部湿度的相对关系，在掺入钢纤维的条件下，混凝土的变形仍与混凝土的内部湿度存在着显著的线性关系。
但随着钢纤维掺量的增加，在相同的湿度下，拟合曲线的斜率降低。
这表明在相同的毛细孔应力下，钢纤维将降低混凝土的收缩。
2．2约束收缩
不同配筋条件下高强钢纤维混凝土的收缩情况，在高强钢纤维混凝土中配置约束筋将显著的降低高强钢纤维混凝土的收缩量，进而提高混凝土的开裂风险，这与实际工程中观察到的现象是一致的。
但于此同时，配置约束筋并未改变的高强钢纤维混凝土的收缩模式，其收缩仍可分为膨胀，快速收缩及缓慢收缩三个阶段。
在表面情况相同时，提高钢筋的配筋率将降低混凝土的收缩量。
在28d时，配置1根直径为20mm的钢筋，将降低掺入1%体积率钢纤维的素混凝土约46%的收缩量。
而此时，配置1根直径为12mm的钢筋时，混凝土收缩的下降量为27%左右。
在直径相同的条件下，钢筋的表面形式对混凝土的收缩影响并不显著。
这可能是由于在收缩应力的作用下，钢筋与混凝土间产生的剪应力较小，钢筋肋纹提供的粘结力仍未发生显著作用的结果。
降低约束筋的弹性模量将极大的缓解约束筋对混凝土的约束效果。
以28d龄期为例，配置GFＲP筋的Ｒ-4试件收缩为435με，是配置相同直径、相同表面形式的钢筋的试验组Ｒ-2收缩1．17倍。
3结论
（1）提高混凝土中的钢纤维掺量，能够显著的降低混凝土的收缩。
高强钢纤维混凝土的自由收缩、约束收缩可分为膨胀、快速收缩及缓慢收缩三个阶段；（2）研究提出的计算方法能够很好的计算湿度下降阶段湿度下降导致的混凝土的收缩变形；（3）在高强钢纤维混凝土中配置约束筋将显著的降低混凝土的收缩在使用相同材料的条件下，高强钢纤维混凝土的收缩随着配筋率的提高而降低。
钢筋的表面形式对钢筋的约束效果影响并不明显。
在相同的配筋率及表面形式下，高强钢纤维混凝土的收缩将随着约束筋所用材料弹性模量的增加而降低。
参考文献
［1］赵顺波，杜晖，钱晓军，等．钢纤维高强混凝土配合比直接设计方法研究［J］．土木工程学报，2008（07）：1-6．
［2］刘永胜，王肖钧，金挺，等．钢纤维混凝土力学性能和本构关系研究［J］．中国科学技术大学学报，2007（07）：717-723．。