不同纤维对贝壳砂浆力学性能和干缩性能的影响研究

杨子杰，邓子铭，赵亚州，陈达

(河海大学 港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098)

0 引 言

贝类在世界范围内产量丰富，而每年大量废弃贝壳的处理会引起严重的环境问题[1]。有研究发现[2]，废弃贝壳可替代天然骨料，具有良好的应用前景，这也是解决天然骨料资源日益短缺的一种途径。在沿海地区，淡化海砂作为建筑用砂的主要来源，其贝壳含量在5%～8%[3]。Yang 等[4]分析了在混凝土中使用贝壳作为骨料的可能性。研究表明，贝壳替代河砂比例的增加对水泥基材料的整体抗压强度和干缩有显著影响[5]；30%替代比的贝壳混凝土长期强度较普通混凝土下降约20%[6]。

纤维在混凝土和砂浆中被广泛应用，掺入纤维可提高砂浆或混凝土的机械强度，尤其是劈裂抗拉强度和抗弯强度[7]。此外，由于纤维的桥接作用，可降低砂浆或混凝土中裂缝的数量和宽度[8]。同时，纤维与基体的界面粘结有效降低了材料的干燥收缩[9]。贝壳砂浆中掺入纤维，能够弥补性能下降的劣势。有许多研究者在贝壳尺寸、处理方式上进行了研究[10-11]。本试验对掺入不同种类和用量纤维的贝壳砂浆进行了试验，对砂浆的新拌性能，抗压、抗折强度，劈裂抗拉强度，干缩等性能进行了研究，提出了最优的纤维种类和用量，研究结果对纤维在贝壳砂浆和淡化海砂中的应用具有参考作用。

1 试 验

1.1 原材料

水泥：P·O42.5 水泥，主要化学成分见表1，物理力学性能见表2；砂：天然河砂，符合GB/T 14684—2001《建筑用砂》要求，堆积密度2.54 g/cm3，细度模数2.6，含水率0.87%；……