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为了探索秸秆纤维对混凝土力学性能的影响机理和变化规律,并为秸秆纤维在建筑材料中更好的推广与应用,研究了在基体混凝土强度等级为C35时,不同水灰比(0.46、0.48、0.50、0.52)、油菜秸秆纤维长度(10～20mm、20～30mm、30～40mm、40～50mm)和油菜秸秆体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)的混凝土力学性能。对384个试件(共计32组,每组12个)进行了完全试验与正交试验。通过测试混凝土的抗压、劈裂抗拉、抗折、轴心抗压强度,分析了油菜秸秆纤维对混凝土力学性能的影响规律,并结合SEM扫描电镜验证分析结果。研究结果表明:(1)将油菜秸秆纤维掺入混凝土中可以改善混凝土的力学性能,随着油菜秸秆纤维长度和体积掺量增加,混凝土的抗压、劈裂抗拉、抗折、轴心抗压强度均呈现先增大后减小的趋势。由此结果可分析得出:掺入混凝土中的油菜秸秆纤维长度小于40mm,体积掺量低于0.2%时,能够在混凝土拌制过程中均匀分布,使纤维和混凝土间形成良好的吸附黏结力与机械啮合力;而当纤维长度和体积掺量大于40mm、0.2%时,混凝土拌制易产生纤维结团现象,混凝土受力时在结团部位容易产生应力集中而导致开裂破坏。(2)通过完全试验可知:当水灰比为0.50、秸秆纤维长度为20～30mm、秸秆纤维掺量为0.2%时配合比最优,混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度与对照组相比,分别提高了8.52%、9.12%、7.06%、2.29%。(3)通过对正交试验数据的极差分析,可以得出影响4项力学性能的主次因素:抗压、抗折和轴心抗压强度的主次因素均为:水灰比>油菜秸秆纤维长度>油菜秸秆纤维体积掺量;劈裂抗拉强度的主次因素为:水灰比>油菜秸秆纤维体积掺量>油菜秸秆纤维长度。抗压强度的最优水平组合:水灰比0.46、纤维长度30～40mm、纤维掺量0.2%(A1B3C2);劈裂抗拉强度的最优水平组合:水灰比0.46、纤维长度30～40mm、纤维掺量0.2%(A1B3C2);抗折强度的最优水平组合:水灰比0.46、纤维长度30～40mm、纤维掺量0.2%(A1B3C2);轴心抗压强度的最优水平组合:水灰比0.46、纤维长度30～40mm、纤维掺量0.1%(A1B3C1)。(4)使用SEM电镜对油菜秸秆纤维体积掺量0.2%、0.4%的混凝土内部纤维与混凝土接触部位拍照,发现掺量为0.2%的混凝土内部孔洞较小较少,而0.4%的混凝土内部则空隙较大且多。可见在混凝土中掺入适量纤维,可以改善混凝土的内部结构,使混凝土中孔隙减小、孔隙率降低,结构更致密;还可以与混凝土粘结牢固,形成很好的吸附黏结力与机械啮合力。