耐碱玻璃纤维网格布（共3篇）
耐碱玻璃纤维网格布 篇1
0 引言
为响应可持续发展观,节能绿色保温建材的应用势在必行。目前我国正在大力开展建筑节能保温方面的科学研究[1]。而发展新型墙体材料是建筑节能最有效的途径之一,如今墙体发展的总体要求是由黏土质向非黏土质、由实心向空心、由小块向大块、由重质向轻质、由低强向高强、由耗能高向耗能低、由单功能向多功能发展。可见,研发新型墙体材料同时是改善建筑功能、提高资源利用率和保护环境的重要措施。
前期工作中研发了一种聚苯乙烯(EPS)颗粒与聚苯乙烯发泡板相结合的复合保温墙板[2],该墙板具有良好的力学性能,传热系数、保温性能等均符合吉林省地方标准DB22/T 450—2007《居住建筑节能设计标准》及DB22/T 436—2006《公共建筑节能设计标准》的要求[3],但是在横向荷载作用下,墙板开裂后,裂缝迅速扩展形成通缝,表现出明显的脆性破坏特点。因此,在该墙板基础上,加入了纤维网,以改善其脆性性质,进而提高其力学性能。
本文对玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的保温和力学性能进行研究,为该墙体在实际工程中的应用与推广提供依据。
1 玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的组成及构造
玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的主要组成材料有:普通硅酸盐水泥、EPS颗粒、EPS板、粉煤灰、玻璃纤维网格布、玻璃纤维及各种添加剂等。墙板主要由防水砂浆层、保温砂浆层、EPS板层等组成,玻璃纤维网格布布置在防水砂浆层与保温砂浆层之间,墙板的构造及试件实物如图1、图2 所示。
2 玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的保温性能
复合墙板主要由保温砂浆和聚苯乙烯发泡板组成。评价材料保温性能最主要的参数为导热系数等,因此依据JGJ/T70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法》测试保温砂浆的导热系数等热物性参数。
制作3 个60 mm×60 mm×30 mm试块,在标准条件下进行养护。利用瑞典Hotdisk热常数分析仪采用双面法测试试块的热物性参数,如图3 所示,以评价保温墙板的保温性能。
保温砂浆试块热物性测试的结果见表1。
保温材料一般是指导热系数≤0.2 W/(m·K)的材料。由表1 可以看出,保温砂浆的导热系数满足保温材料的基本条件,同时墙板中又加入100 mm厚的聚苯乙烯泡沫板,进一步降低了墙板的导热系数,符合GB 50176—93《民用建筑热工设计规范》标准要求。
3 玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的抗弯性能
3.1 试件及试验设备
用于抗弯试验的墙板尺寸为1200 mm×400 mm×180 mm,共3 块,编号为W1~W3。墙板的加载方式如图4 所示,即利用八分点集中力加载来模拟均布荷载[4]。在跨中及两端支座处布置位移计,用以测量支座沉降和跨中挠度[5]。试验采用DNS300 型电子万能试验机进行加载,利用IMC测试系统采集荷载及位移数据,试验加载装置及数据采集系统如图5 所示。
3.2 试验结果及分析
各墙板试件的极限荷载、跨中最大挠度等试验数据如表2 所示。
由表2 可知,纤维增强复合保温墙板的极限荷载平均值为7634.9 N,跨中弯矩平均值为987.5 N·m,与不加玻璃纤维网格布的墙板[2]相比分别提高了14.98%和8.06%,因此,加入玻璃纤维网格布后明显提高了墙板的承载能力,抗弯性能也得到明显改善。
此外,本墙板自重为43 kg,抗弯极限荷载为7634.9 N,为墙板自重的17.8 倍,参考JG/T 169—2005《建筑隔墙用轻质条板》的规定,非承重墙板的最小抗弯极限荷载不小于1.5 倍的自重,因此,本复合墙板的抗弯极限荷载满足要求。
根据实验数据绘制的荷载-挠度曲线如图6 所示。
由图6 可以看出,3 个试件的荷载-挠度曲线的变化趋势相似,大致可分为5 个阶段:(1)OA段:荷载与挠度接近于直线变化,随着荷载增加,挠度增加的幅度不大,在此阶段墙板表面无显著变化,近似处于弹性阶段;(2)AB段:当加载到A点,即3 个试件分别达到各自极限荷载的72%、75%、77%时,挠度增加幅度变大,曲线斜率逐渐减小,开始出现明显塑性变形;加载过A点不久,荷载分别达到极限荷载的75%、78%、80%时,墙板的下表面开始出现细小裂缝;(3)BC段:加载到B点,即荷载达到各自极限荷载的92%、90%、96%时,曲线突然下降,墙板承载能力开始降低,降至C点后,墙板下侧的防水砂浆层已经开裂,此时荷载为极限荷载的75%、73%、78%;(4)CD段:此阶段曲线又呈现上升的趋势,说明防水砂浆层与保温砂浆层之间的玻璃纤维网格布承受拉力,墙板承载能力有所回升,但复合墙板的抗弯刚度仍继续降低,挠度显著增大;(5)DE段:到峰值D点后,曲线开始再次下降,此时纤维网开始屈服,最后可以听到墙板内传来噼啪声,表明玻璃纤维网格布被拉断,但没有观察到其与砂浆层剥离的现象,仍可以和墙板共同工作,到达E点后,墙板已经完全破坏,不能再承受荷载,裂缝贯通(见图7)。峰值D点荷载即为墙板的极限荷载,对应此时的跨中挠度分别为10.21、10.39、8.26 mm,分别为极限挠度的56%、51%、44%。总体来看,玻璃纤维网格布增强复合墙板在水平均布荷载作用下的破坏机理类似于适筋梁的抗弯破坏。
3.3 复合墙板等效抗弯刚度的计算
当复合墙板作为一般建筑物的外墙时,需考虑风荷载和地震作用的影响。由于墙板由多种材料复合而成,需要计算等效抗弯刚度[6,7]:
式中:f ———跨中挠度,取跨中极限挠度平均值9.62 mm;
q———等效线荷载,6.53 N/mm,等效为P/l0,P为极限荷载平均值,取7634.9 N;
l0———计算跨度,1100 mm;
EI———等效抗弯刚度,N·mm2。
根据式(1)求得本复合墙板的等效抗弯刚度EI=1.36×1010N·mm2。
由试验结果可知,墙板沿长度方向的开裂弯矩M0=M/b=2.47 k N·m,其中M为跨中弯矩平均值987.5 N·m,b为墙板的宽度400 mm。当墙板作为外墙时,假设建筑物层高为3.3 m,每层墙板的上下端与主体结构铰接,则根据公式M0=ql2/8 可得到玻璃纤维网格布增强复合墙板所能承担的最大平均风荷载q为1.81 k N/m2。以长春地区高度小于30 m的建筑物为例,查GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》,基本风压 ω0取0.55k N/m2,风振系数βz取1.0,风荷载体型系数 μs取0.8,风压高度变化系数 μz取1.39,可得风荷载标准值 ωk=0.61 k N/m2,远小于墙板可承担的最大风荷载,因此,本玻璃纤维网格布增强复合墙板具有足够的抗风荷载能力。
4 玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的抗压性能
4.1 试件及试验设备
制作3 块墙板试件,其尺寸与抗弯试验的相同,编号分别为Z1、Z2、Z3。试验时,使用YAW-2000 型电液伺服压力机对墙板进行轴向加载。试件在压力机上进行几何对中后,开始对其进行预加载。试验采用单调竖向加载法,以每级荷载20 k N加载,每一级荷载加载完毕,维持5 min左右,然后进行下一级加载,直到试件破坏。
4.2 试验结果及分析
轴向抗压试验测得的极限荷载及墙板中部侧向变形如表3 所示。试件及加载破坏情况如图8 所示。
由表3 和图8 可知:该墙板的抗压极限荷载平均值为180.2 k N;极限变形平均值为4.59 mm。试验过程中,当3 个试件所施加荷载分别达到极限荷载的65%、58%、63%时,墙板的底部和顶部首先出现宽度0.05 mm左右、长度为30~50 mm的裂缝,此时,变形分别达到2.01、1.78、2.28 mm;随着荷载的增加,墙体的侧面也相继出现少量的斜向裂缝。伴随荷载的不断加大,裂缝逐渐发展,并沿着墙板的宽度方向延伸。当分别达到极限荷载的80%、68%、75%时,侧面的横向裂缝基本贯通,试件的跨中侧向变形显著增加,最大可达4~5 mm。直至达到极限荷载时,水泥砂浆层和保温砂浆层之间的粘结力基本丧失,墙板表面出现通缝,此时墙板破坏。
4.3 墙板的抗压强度
根据JG/T 169—2005,非承重墙板的抗压强度计算公式为:
式中:R———抗压强度,MPa;
P———轴向压力,取极限荷载平均值180.2 k N;
l——受压面长度,mm;
b———受压面宽度,mm。
根据式(2)求得本复合墙板的抗压强度R=4.29 MPa,符合JG/T 169—2005 中非承重墙板的抗压强度不小于3.5 MPa的要求。
5 结语
(1)复合保温墙板中保温砂浆的导热系数平均值为0.1447W/(m·K),符合GB 50176—93 标准要求。
(2)在均布荷载作用下,复合墙板能承受的极限荷载为7634.9 N,跨中最大挠度平均值为18.92 mm;轴压试验中,该复合墙板的抗压极限荷载平均值为180.2 k N;极限变形平均值为4.59 mm。
(3)复合墙板在横向荷载作用下,荷载-挠度曲线呈现明显的5 个阶段,当荷载达到极限荷载的70%之前,一直近似处于弹性阶段;当荷载达到极限荷载的75%左右时,开始进入弹塑性阶段,接近极限荷载的80%时,墙板出现裂缝;达到极限荷载的90%以上时,墙板的防水砂浆层完全开裂,直至达到极限荷载,玻纤网被拉断,墙板完全破坏。通过试验可以看出,玻璃纤维网格布可以与墙板很好地共同承受荷载,从而改善墙板的脆性。
(4)玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的等效抗弯刚度为1.36×1010N·mm2,所能承担的最大平均风荷载为1.81 k N/m2,符合GB 50009—2012 中的抗风压要求。此外,本墙板抗弯极限荷载为自重的17.8 倍,符合JG/T 169—2005 中非承重墙板最小抗弯极限荷载不小于1.5 倍自重的规定。
(5)玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的抗压强度为4.29 MPa,符合JG/T 169—2005 规定的非承重墙板抗压强度要求。墙板在横向受弯和轴向荷载的作用下均表现出良好的力学性能。
摘要：对玻璃纤维网格布增强复合保温墙板进行了抗弯和抗压性能试验研究,得到了其受力变形和破坏特点,以及极限抗弯、抗压承载力;此外,对墙板的保温性能进行了测试。研究表明:墙板的保温性能符合GB 50176—93《民用建筑热工设计规范》标准;墙板在横向抗弯和轴向荷载的作用下具有良好的力学性能,与不加纤维网的墙板相比,极限荷载平均值提高了14.98%,跨中所能承受的最大弯矩平均值提高了8.06%,墙板的抗压强度为4.29 MPa,符合JG/T 169—2005《建筑隔墙用轻质条板》规定的非承重墙板抗压强度要求。
关键词：玻璃纤维网格布,复合保温墙板,保温性能,抗弯性能,抗压性能
参考文献
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耐碱玻璃纤维混凝土的弯曲韧性 篇2
玻璃纤维弹性模量、强度高,分别是聚丙烯纤维的13倍和5倍。玻璃纤维不但对混凝土早期抗裂有作用,而且对固化混凝土有增强增韧作用,可改善混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击、耐磨、弯曲疲劳等性能。耐碱玻璃纤维直径为11~15μm,与其它纤维相比具有较大的比表面积,纤维和混凝土界面粘结性能良好。玻璃纤维很容易分散,分散性比碳纤维等纤维高,玻璃纤维混凝土的均匀性好,试验数据的离散性小。玻璃纤维在混凝土内部形成一种均匀的三维乱向分布支撑体系,防止微裂缝的产生和扩展,增强混凝土的冲击性能和韧性。若用于桥面铺装层等薄形结构,对改善混凝土桥梁抗裂性能,阻止结构性裂缝有良好的效果[1,2,3,4]。
玻璃纤维混凝土比重大,纤维不会浮在结构表面,纤维无外露,对机场道面、桥面和公路路面的拉毛处理很有利。
与合成纤维相比,玻璃纤维具有高强度、高弹性模量和价廉等优点;与钢纤维相比,玻璃纤维不会影响混凝土的工作性。因此,耐碱玻璃纤维增强混凝土具有广阔的应用前景。目前关于合成纤维、钢纤维混凝土弯曲韧性的研究较多,但关于耐碱玻璃纤维的研究报道不多。本文研究了耐碱玻璃纤维、聚丙烯纤维增强混凝土的抗弯韧性和弯曲变形性能,结果表明,耐碱玻璃纤维可以显著提高混凝土的弯曲韧性和变形能力。
1 试验
1.1 纤维材性
耐碱玻璃纤维由法国圣戈班集团提供,材性见表1。
1.2 混凝土配合比及试件
水泥为P·O32.5普通硅酸盐水泥。混凝土配合比见表2,C为素混凝土试件、G为耐碱玻璃纤维混凝土试件、PP1为聚丙烯纤维增强混凝土试件。PP1与G3的纤维体积掺量相同。试件尺寸为100 mm×100 mm×400 mm,成型24 h后脱模,标准养护室养护28 d,试验前3 h从养护室取出晾干。
kg/m3
1.3 试验方法
按照美国ASTM规范要求,用三分点加载梁进行试验,梁跨度为300 mm。试验在Instron1343伺服系统机上完成,按照恒位移控制方法加载,得到荷载-挠度全曲线。为了提高梁挠度测试的精度,在挠度记录中不包括在支座处的沉降、加载点的位移及钢板与试件间的缝隙及钢板的弹性变形等。梁挠度的测试采用日本YOKE方法,将夹式引伸仪置于试件的中性轴测试梁的挠度,该装置还能消除梁扭转变形引起的附加变形,位移速率0.10 mm/s,计算机自动采集数据。
2 试验结果
2.1 纤维分散性能
耐碱玻璃纤维在搅拌过程中分散性很好。搅拌时间较为重要,应以纤维均匀分散为准,当纤维分散后,不宜搅拌,否则对纤维有损伤。试验发现,搅拌35~40 s,纤维分散性好且无损伤。
2.2 破坏过程及形态
试验发现,耐碱玻璃纤维混凝土破坏模式由素混凝土的突然脆性破坏变为具有一定韧性的延性破坏。混凝土初裂后,承载力开始下降,最后裂缝扩展导致试件断裂。耐碱玻璃纤维混凝土梁在抗弯试验过程中,首先在梁的底部出现微裂缝,微裂缝斜向缓慢向上发展,形成主裂缝,主裂缝斜向上扩展至梁高度的1/3时,分叉为2~3条裂缝向上延伸,主裂缝贯穿梁高时,发生断裂,纤维被拉断或拔出。
2.3 抗弯拉强度(见表3)
由表3可知,耐碱玻璃纤维可显著增强混凝土抗弯拉强度。耐碱玻璃纤维抗拉强度高、弹性模量高,与水泥粘结性能良好,因此,可充分发挥其性能优势,提高混凝土的抗弯拉强度。G1、G2、G3的抗弯拉强度分别比素混凝土提高1%、12.7%和19.3%,可见,随着纤维掺量增加,混凝土抗弯拉强度不断提高。
2.4 抗弯韧性
按照美国ASTM方法求得的纤维混凝土28 d时抗弯韧性指数见表3。由表3可知,在混凝土中掺入耐碱玻璃纤维,混凝土的弯曲韧性指数有显著提高,耐碱玻璃纤维掺量为1.6 kg/m3时,弯曲韧性指数I5、I10、I30分别比素混凝土提高3.13、5.75、11.27倍;耐碱玻璃纤维掺量为2.0 kg/m3时,弯曲韧性指数I5、I10、I30分别比素混凝土提高3.34、6.25、12.52倍。耐碱玻璃纤维掺量为2.7 kg/m3时,弯曲韧性指数I5、I10、I30分别比素混凝土提高3.64、6.28、10.92倍。与耐碱玻璃纤维体积掺量相同的聚丙烯纤维相比,耐碱玻璃纤维混凝土的I5比聚丙烯纤维混凝土提高62%。
2.5 变形性能
耐碱玻璃纤维混凝土变形能力较素混凝土有了显著提高,即使基材中出现大量的微裂缝,仍可继续承受一定的外荷载并具有一定的延性。典型的耐碱玻璃纤维混凝土荷载-挠度曲线如图1所示。
分析图1发现,耐碱玻璃纤维混凝土在荷载峰值后下降较快,但后期下降趋于缓慢。G3的荷载峰值高,抗弯拉强度最高,但混凝土初裂后承载力下降速率大,其I30小于G1、G2;耐碱玻璃纤维混凝土G3的I5和I10与G2相当。也就是说,为提高耐碱玻璃纤维混凝土强度,纤维掺量可达到2.7 kg/m3;但纤维掺量由2.0 kg/m3提高到2.7 kg/m3时,纤维混凝土韧性指数变化较小。
3 结论
(1)耐碱玻璃纤维分散性很好,纤维混凝土均匀性良好。
(2)耐碱玻璃纤维改变混凝土脆性断裂的破坏模式,混凝土破坏时具有明显的延性。纤维拔出或拉断消耗了一定能量。
(3)耐碱玻璃纤维可显著增强混凝土的抗弯拉强度。G2、G3的抗弯拉强度分别比素混凝土提高了12.7%和19.3%。当纤维掺量为1.6 kg/m3时对弯曲强度的改善很小。
(4)当混凝土中掺入1.6~2.7 kg/m3耐碱玻璃纤维时,可以显著提高混凝土的弯曲韧性,韧性指数I5比素混凝土提高3.13~3.64倍,I10比素混凝土提高5.75~6.28倍,I30提高10.92~12.52倍。纤维掺量由2.0 kg/m3增加到2.7 kg/m3时,对混凝土韧性的影响不大,但对弯拉强度的贡献大。
(5)体积掺量相同时,耐碱玻璃纤维混凝土的I5比聚丙烯纤维混凝土提高62%。
(6)混凝土中掺入较高弹性模量的耐碱玻璃纤维,可以提高混凝土裂后变形能力。
摘要：研究了耐碱玻璃纤维对混凝土弯曲韧性和变形能力的影响。试验结果表明,玻璃纤维可以显著提高混凝土的抗弯拉强度,当纤维掺量为2.0、2.7 kg/m3时,纤维混凝土的抗弯拉强度分别比素混凝土提高12.7%和19.3%,而掺量为1.6 kg/m3时对混凝土的弯拉强度改善很小。耐碱玻璃纤维掺入可显著提高混凝土的弯曲韧性,韧性指数I5比素混凝土提高3.133.64倍I,10提高5.756.28倍I,30提高10.9212.52倍。耐碱玻璃纤维混凝土的I5比聚丙烯纤维混凝土提高62%。
关键词：耐碱玻璃纤维,弯曲韧性,变形能力
参考文献
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耐碱玻璃纤维网格布 篇3
将纤维掺入混凝土中,可对传统混凝土的相关缺陷加以改善,提高其相关性能,国内外对纤维混凝土高温后的物理力学性能进行了研究,并取得了一定成果。
1 耐碱玻璃纤维混凝土的特点
玻璃纤维具有以下物理特性:抗拉强度高;耐水性能较好;耐热性能良好;隔热、隔音、阻电。玻璃纤维掺入混凝土中进行增强改善,其主要原理是:纤维的掺入能够承担混凝土所承受的部分应力,对混凝土内部裂缝的开展起到了很好的抵挡作用,当混凝土中存在微裂缝,或微裂缝延伸到玻璃纤维处时,其内部裂缝由于无法穿过玻璃纤维,因而要沿着玻璃纤维的边沿开展,,增增加加了了微微裂裂缝缝的的延伸面积,使裂缝开展所需的能量增加。
耐碱玻璃纤维能够在混凝土中均匀分散,这不仅能够完善混凝土的整体结构,使其内部的空隙及微裂缝减少,且由于玻璃纤维的耐热性能高,热膨胀相关系数较低,因此也能使火灾中混凝土内部的热传递速率变缓,从而对混凝土中的钢筋形成保护。
2 纤维混凝土高温性能研究现状
我国有关混凝土的高温性能研究较晚。20世纪70年代,编制了《冶金工业厂房钢筋混凝土结构抗热设计规程》,该规程给出了60~200 ℃范围内混凝土的材料指标及其构件的设计计算方法。到20世纪80年代中期,我国高校开始大量进行混凝土高温性能研究,在早期的研究过程中主要基于试验数据,通过回归分析的方法得出相关规律性结论。
国外有关混凝土高温后力学性能的研究较多,普遍结论有以下几点:在高温作用后,强度等级较低的混凝土所出现的强度损失较小;随着升温速率加快,混凝土的残余抗压强度增加;高温作用时间越长,混凝土的抗压强度残余越少;混凝土升温冷却后的残余抗压强度低于高温中的残余抗压强度;在多次升温冷却后,混凝土的抗压强度不断降低。
试验结果表明,混凝土在经受高温条件后的残余抗拉强度与混凝土的骨料、高温温度以及所采用的试验方法相关。在100 ℃前,混凝土抗拉强度不断降低;在100~300 ℃,抗拉强度下降速率有所减缓,但300 ℃ 后,抗拉强度几乎呈直线下降;当温度达到900 ℃后,混凝土抗拉强度相当于零,混凝土完全破坏。
纤维混凝土高温性能研究已较为普遍,但耐碱玻璃纤维作为一种新型建筑纤维,其相关的高温性能研究较少。劈裂抗拉强度是混凝土一项重要的力学性能指标,同时也是在火灾中保证混凝土完整性的重要因素。因此,研究耐碱玻璃纤维混凝土高温后劈裂抗拉性能,分析冷却方式、升温温度、强度等级等对纤维混凝土的影响,对其在建筑工程中的实际运用能够提供理论参考。
3 试验方法与结果
3.1 试验原材料
水泥:42.5级普通硅酸盐水泥;砂:中砂,细度模数为2.98;石子:碎石,粒径5~20mm;耐碱玻璃纤维:威维纤维,束状玻璃纤维外层裹挟一层聚丙烯(见图1中灰色外表)组合而成的复合材料,长约49mm,微微呈波浪状,直径约1mm。
3.2 混凝土配合比
试验为劈拉强度试验,采用100mm×100mm×100mm的试件,试验使用的混凝土强度为C30,具体配合比如表1所示。其中,威维纤维掺量为1kg/m3。
试件采用保湿养护,试件浇筑完成1d后拆模,放入(20±3)℃和95%RH以上的标准养护室养护28d。
3.3 试验方法
试件养护完成后,除常温试验所需试件外,其余均取出进行高温加热,高温炉升温速率设为8 ℃/min,目标温度为200、400、600、800 ℃,恒温时间2h,保证试块内外温度一致。
升温装置采用DC-B80/11 智能箱式高温炉,最高工作温度1 100 ℃,炉腔尺寸为500mm×400mm×300mm,炉膛内温度由程序控制,可自动保持恒温。
由高温炉中取出后,分别进行自然冷却及浇水冷却,随后进行力学试验。其中,浇水冷却指将恒温2h后的试块即刻用夹具放到排水通畅的网板上,并持续向试块浇水,直至试块充分冷却(30min以上)。相关的试验方法与组合,如表2所示。
4 结果与分析
图2、图3为两种方式冷却后混凝土劈裂抗拉强度变化,图中JF为素混凝土,GF为耐碱玻璃纤维混凝土。由图2、图3可以看出,两种冷却方式后,在整个温度层上,威维纤维的劈拉强度也较素混凝土高。可以看出,威维纤维的掺入对混凝土的劈拉强度有明显的改善作用。
在劈裂抗拉试验后,从试件内部抽取了部分耐碱玻璃纤维,在400 ℃ 时自然冷却下,耐碱玻璃纤维为纯白色,即其表面涂层完全挥发,而浇水冷却条件下,其表面涂层为浅棕色。表明在浇水冷却条件下,玻璃纤维表面涂层仍然存在,但已经熔化变薄,且在抽取时,自然冷却条件下的耐碱玻璃纤维极易抽出,但浇水冷却条件下则较难抽出。表明在浇水冷却后,耐碱玻璃纤维与混凝土间仍然存在很好的黏结力。
这是由于400 ℃时,耐碱玻璃纤维的涂层熔化,但仍未完全挥发,在浇水冷却条件下,浇水使得试件温度迅速降低,从而使得熔化尚未挥发的涂层再次凝固,但较原涂层薄,由于玻璃纤维的弹性模量高,涂层变薄后,使耐碱玻璃纤维整体的弹性模量大幅提升。且由于涂层是在混凝土中重新凝固,所以冷却后耐碱玻璃纤维与混凝土间仍存在很好的黏结力。
但由于浇水冷却较自然冷却多了喷水时瞬时温差产生的温度应力,该温度应力会对混凝土造成破坏,增加混凝土裂缝,同时加快裂缝的开展,使裂缝更多,且裂缝造成的破坏更为严重,从而使混凝土的整体劈裂抗拉强度更低。因此,由图2、图3可见,在经历相同高温温度后,无论基准混凝土还是耐碱玻璃纤维混凝土,其浇水冷却后的劈裂抗拉强度都低于自然冷却后的劈裂抗拉强度。
5 结论
(1)在高温后,耐碱玻璃纤维混凝土的劈裂抗拉强度明显高于基准混凝土,由此可知,耐碱玻璃纤维的掺入对混凝土的劈裂抗拉强度存在明显改善作用。
(2)400 ℃时,浇水冷却后混凝土中的耐碱玻璃纤维表面涂层仍存在,使耐碱玻璃纤维与混凝土间仍然存在很好的黏结力,该黏结力能够对混凝土保持完整性起到有利作用。