凍融循環(huán)對(duì)鋼纖維混凝土動(dòng)力性能的影響研究

周 濤， 熊小斌， 李 巖

(1.國家電力投資集團(tuán)有限公司大壩管理中心， 陜西 西安 710061； 2.西安理工大學(xué) 水利水電學(xué)院， 陜西 西安 710048)

1 研究背景

鋼纖維混凝土具有強(qiáng)度高和韌性好的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于土木和水利工程。鋼纖維混凝土在寒冷地區(qū)服役期間，需要承受凍融循環(huán)和動(dòng)力荷載的雙重作用。由于凍融循環(huán)作用對(duì)鋼纖維混凝土造成不同程度的劣化，勢必對(duì)其動(dòng)力性能產(chǎn)生不利的影響，嚴(yán)重影響鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用和安全運(yùn)行。因此凍融循環(huán)對(duì)鋼纖維混凝土動(dòng)力性能的影響研究意義重大。

迄今為止進(jìn)行了許多關(guān)于鋼纖維混凝土性能的研究。力學(xué)性能方面，趙冬雪等[1]發(fā)現(xiàn)鋼纖維能夠增強(qiáng)自密實(shí)混凝土的抗拉性能和劈裂強(qiáng)度。楊松霖等[2]發(fā)現(xiàn)不同鋼纖維種類和摻量組合對(duì)鋼纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和彎曲韌度會(huì)產(chǎn)生不同程度的優(yōu)化效果。張穎等[3]研究了不同鋼纖維摻量對(duì)高強(qiáng)混凝土軸心抗拉強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)鋼纖維能提高混凝土的韌性，并建立了軸拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線數(shù)學(xué)表達(dá)式。纖維混凝土良好的抗裂能力和韌性歸功于纖維的阻裂性能[4]。鋼纖維混凝土動(dòng)力性能方面，王志亮等[5]通過常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行強(qiáng)度和韌度研究，發(fā)現(xiàn)鋼纖維體積分?jǐn)?shù)增加，峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變明顯提高。仵鵬濤等[6]研究了超高性能混凝土動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度受鋼纖維的影響，發(fā)現(xiàn)鋼纖混凝土動(dòng)態(tài)強(qiáng)度和韌度受鋼纖維摻量的影響顯著。Ren等[7]對(duì)摻有鋼纖維的超高性能水泥基復(fù)合材料進(jìn)行分離式霍普金森壓桿試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)極限動(dòng)態(tài)韌性隨鋼纖維含量的增加而增加。彭剛等[8]采用常規(guī)三軸動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)對(duì)不同圍壓和鋼纖維摻量的混凝土動(dòng)態(tài)壓縮性能進(jìn)行分析并得到了修正后的動(dòng)態(tài)常三軸壓縮作用下應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€。潘慧敏等[9]通過落錘沖擊試驗(yàn)，研究了鋼纖維在沖擊荷載下的增韌和阻裂機(jī)理。Jin等[10]對(duì)鋼纖維超高強(qiáng)度混凝土動(dòng)、靜態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)研究，在高應(yīng)變率情況下超高強(qiáng)度鋼纖維混凝土展現(xiàn)出良好的吸能能力和壓縮韌性。彭帥等[11]發(fā)現(xiàn)鋼纖維混凝土動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度在高溫狀態(tài)下大幅度降低，但能相比普通混凝土能保持較好的抗沖擊性能。鋼纖維混凝土力學(xué)性能受凍融循環(huán)影響方面，Zhang等[12]發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)降低了鋼纖維混凝土的沖擊強(qiáng)度，尤其在250次凍融循環(huán)后下降顯著。朱晨飛等[13]和楊益等[14]研究了鋼-玄武巖混雜纖維對(duì)混凝土凍融耐久性的影響并建立了凍融損傷模型。牛荻濤等[15-16]發(fā)現(xiàn)鋼纖維能有效增強(qiáng)混凝土抗凍融耐久性，并從微觀角度討論孔徑分布特征對(duì)抗凍融耐久性的影響。Wang等[17]發(fā)現(xiàn)鋼纖維能顯著提高噴射混凝土早期抗壓強(qiáng)度，密實(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)使得噴射混凝土具備良好的抗凍性能和抗硫酸鹽侵蝕性能。喬宏霞等[18]研究了鋼纖維的兩種摻混方式對(duì)混凝土抗凍性的影響，發(fā)現(xiàn)層布式摻混比整體式更佳。纖維在一定摻量范圍內(nèi)會(huì)增強(qiáng)混凝土抗凍性，過多摻入會(huì)對(duì)混凝土整體性能帶來負(fù)面影響[19-20]。

綜上所述，國內(nèi)外研究主要集中在鋼纖維混凝土的靜態(tài)力學(xué)性能方面，大量的鋼纖維混凝土動(dòng)力性能研究并未考慮凍融循環(huán)作用的影響。而在嚴(yán)寒地區(qū)，鋼纖維混凝土在經(jīng)歷動(dòng)力荷載前結(jié)構(gòu)已經(jīng)遭受凍融循環(huán)的損傷作用。因此，本試驗(yàn)考慮應(yīng)變速率以及凍融循環(huán)次數(shù)，并采用常規(guī)三軸試驗(yàn)探究凍融循環(huán)作用對(duì)鋼纖維混凝土動(dòng)力性能的影響，以期為寒冷地區(qū)鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù)。

2 試驗(yàn)概況

2.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)中P.O 42.5R普通硅酸鹽水泥來自陜西秦嶺水泥廠，物理力學(xué)性能見表1；灞河中砂作為細(xì)骨料，碎石作為粗骨料具體性能指標(biāo)如表2所示；鋼纖維為蘇州史尉康彎鉤型鋼纖維，其形狀及相關(guān)性能指標(biāo)如表3所示；西安市紅旗外加劑廠聚羧酸減水劑，三萜皂甙高效引氣劑；養(yǎng)護(hù)和拌和水為自來水。

表1 試驗(yàn)用水泥物理力學(xué)性能

表2 試驗(yàn)用骨料性能指標(biāo)

表3 試驗(yàn)用鋼纖維性能指標(biāo)

2.2 試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)參照《鋼纖維混凝土》(JG/T 472—2015)規(guī)范，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，材料的具體配合比如表4所示。SF0為沒有摻入鋼纖維的混凝土，SF10和SF20分別為摻有1.0%和2.0%鋼纖維的混凝土。

表4 鋼纖維混凝土配合比

2.3 試驗(yàn)主要設(shè)備和方法

參考《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50082—2009)進(jìn)行凍融試驗(yàn)，采用TDR-28V快速凍融試驗(yàn)機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)鋼纖維混凝土24 d，然后放入18～22 ℃的水中浸泡4 d，之后進(jìn)行快速凍融試驗(yàn)，每50次凍融循環(huán)后取出目標(biāo)試件進(jìn)行常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)。

本試驗(yàn)采用DTD-2000 kN粗粒土動(dòng)靜三軸試驗(yàn)儀進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)，該設(shè)備最大垂直出力可滿足2 000 kN。本試驗(yàn)采用常規(guī)三軸試驗(yàn)法，參考《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50081—2019)試件為Φ100×200 mm圓柱體，采用圍壓為5 MPa，試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)變速率為10-5/s(準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)變速率)、10-4/s、10-3/s和10-2/s 4種，每種應(yīng)變速率下，每組均為15個(gè)試件，每50次凍融循環(huán)試驗(yàn)一次，每次3個(gè)試件。將經(jīng)歷過規(guī)定凍融循環(huán)次數(shù)的試件放置在試驗(yàn)儀器上，將透水墊片分別放在試件的上下兩端之后用熱縮套將壓頭、圓柱體試件和透水墊片套住并用熱風(fēng)槍進(jìn)行加熱使其與混凝土試件貼合。調(diào)試位移傳感器之后進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)。試驗(yàn)中用規(guī)定的應(yīng)變速率進(jìn)行荷載施壓，全過程采用位移控制并且要求均勻連續(xù)進(jìn)行，最終達(dá)到試件失效，之后分別采集SF0、SF10和SF20的軸向極限抗壓強(qiáng)度和軸向位移的數(shù)據(jù)。

本試驗(yàn)采用捷克TESCAN公司VGEA3掃描電鏡試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)凍融循環(huán)作用前后的鋼纖維混凝土進(jìn)行微觀分析。取試件破碎后的微小顆粒作為觀察樣本(直徑≤25 mm，厚度≤20 mm)，放置于載物盤，準(zhǔn)備完畢后將樣本放置于掃描電鏡中觀察。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 試件破壞過程及形態(tài)

圖1、2和3分別為SF0、SF10和SF20三軸壓縮試驗(yàn)后凍融損傷試件的表觀形貌。0～50次凍融循環(huán)試件表面相對(duì)完整，沒有明顯的損傷變化。100～200次凍融循環(huán)試件表面砂漿剝落逐漸明顯并伴隨少量鋼纖維外露，表面微小孔隙和裂縫增多且麻面區(qū)域增大，由此可知鋼纖維混凝土試件表面劣化程度隨著凍融循環(huán)次數(shù)增多而加重。動(dòng)態(tài)三軸壓縮試驗(yàn)后，經(jīng)歷不同凍融循環(huán)次數(shù)的鋼纖維混凝土破壞形式基本一致，都以一條傾斜的主裂紋貫穿試件。這是因?yàn)殇摾w維和圍壓的約束作用阻礙了垂直裂紋的發(fā)展，使試件主要以斜剪破壞模式破壞。

圖1 各凍融次數(shù)下SF0表觀形貌

由于SF0沒有鋼纖維的約束作用，裂紋向四周發(fā)展貫穿路徑形態(tài)更加破碎，裂縫寬度更大。0～50次凍融循環(huán)后主裂紋寬度較小破壞不明顯，凍融循環(huán)次數(shù)增加導(dǎo)致破壞后的裂縫寬度逐漸增大且破壞截面面積增加。原因是凍融循環(huán)作用損傷了鋼纖維混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)并增加了薄弱區(qū)域，導(dǎo)致軸向極限抗壓強(qiáng)度逐漸降低。由于鋼纖維的搭接效應(yīng)，破壞后的試件整體結(jié)構(gòu)仍保持相對(duì)較好的完整性。相比于SF10，SF20由于鋼纖維與水泥基質(zhì)之間的粘結(jié)性降低，導(dǎo)致斜剪破壞截面面積增大。

圖2 各凍融次數(shù)下SF10表觀形貌

圖3 各凍融次數(shù)下SF20表觀形貌

3.2 軸向極限抗壓強(qiáng)度分析

圖4為鋼纖維混凝土在不同應(yīng)變速率作用下，SF0、SF10和SF20的軸向極限抗壓強(qiáng)度隨凍融循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律。由圖4可知，凍融循環(huán)破壞降低了軸向極限抗壓強(qiáng)度，而且不同凍融循環(huán)階段強(qiáng)度損失率不同。以SF10在應(yīng)變速率為10-3/s情況下為例，0～100次凍融循環(huán)強(qiáng)度損失率為7.75%，100～200次達(dá)到21.56%。在100次凍融循環(huán)前軸向極限抗壓強(qiáng)度的下降幅度較為緩慢，大于100次后降低趨勢明顯增大。分析其原因?yàn)橛捎谏皾{、骨料和鋼纖維之間的熱膨脹系數(shù)差異，在反復(fù)凍融過程中存在于三者界面之間的裂紋會(huì)不斷擴(kuò)散，界面和水泥基質(zhì)中的微裂紋和孔隙數(shù)量不斷增加，裂紋相互貫通，鋼纖維混凝土內(nèi)部損傷程度更為嚴(yán)重，軸向極限抗壓強(qiáng)度降低幅度增大。

圖4 SF0、SF10和SF20軸向極限抗壓強(qiáng)度與凍融循環(huán)次數(shù)的關(guān)系

應(yīng)變速率10-5/s下，200次凍融循環(huán)后SF0、SF10和SF20軸向極限抗壓強(qiáng)度相比0次凍融循環(huán)，分別降低了40.49%、30.90%和36.01%，結(jié)果表明鋼纖維摻量增加減少了凍融循環(huán)后混凝土軸向極限抗壓強(qiáng)度的降低幅度，這說明鋼纖維提高了混凝土的抗凍性，且SF10組極限抗壓強(qiáng)度減小程度最低，可知摻加1%的鋼纖維對(duì)混凝土抗凍性提高最優(yōu)。SF10經(jīng)歷200次凍融循環(huán)后，在應(yīng)變速率分別為10-4/s、10-3/s和10-2/s下，相比于準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)變速率軸向極限抗壓強(qiáng)度分別增加了8.32%、12.06%和16.97%。結(jié)果表明，鋼纖維混凝土軸向極限抗壓強(qiáng)度隨著應(yīng)變速率的增大而增大。原因在于凍融循環(huán)作用后鋼纖維混凝土的應(yīng)變速率強(qiáng)化效應(yīng)，混凝土內(nèi)部裂紋的延伸速度隨著應(yīng)變速率的增加而變快，裂紋來不及在水泥基質(zhì)中擴(kuò)展延伸而貫穿粗骨料導(dǎo)致強(qiáng)度增大。

3.3 軸向峰值應(yīng)變分析

圖5為不同應(yīng)變速率下凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)SF0、SF10和SF20組軸向峰值應(yīng)變的影響。由圖5可以看出，SF10在應(yīng)變速率為10-2/s下經(jīng)過50、100、150和200次凍融循環(huán)后，相比于0次凍融循環(huán)軸向峰值應(yīng)變分別增加了6.45%、14.73%、26.23%和35.77%，軸向峰值應(yīng)變隨著凍融循環(huán)次數(shù)增多而增大。因?yàn)閮鋈谘h(huán)的作用，鋼纖維混凝土內(nèi)部孔隙水凍結(jié)產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力導(dǎo)致孔隙周圍的裂縫得到發(fā)展，孔隙結(jié)冰水融化后孔隙率增大，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成較大的可壓縮空間，所以凍融循環(huán)次數(shù)越多外壓力下混凝土的變形量越大。

圖5 混凝土軸向峰值應(yīng)變隨凍融循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律

準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)變速率下，SF10經(jīng)過50、100、150和200次凍融循環(huán)后，軸向峰值應(yīng)變相比未經(jīng)凍融破壞分別增加了5.84%、15.80%、27.09%和39.35%；應(yīng)變速率為10-2/s情況下，分別增加了5.45%、14.73%、26.23%和35.76%。結(jié)果表明相同凍融循環(huán)次數(shù)下，鋼纖維混凝土的軸向峰值應(yīng)變?cè)诘蛻?yīng)變速率下的增長幅度更大。分析原因是在低應(yīng)變速率情況下，內(nèi)部孔隙和裂縫有足夠的時(shí)間完成閉合，可變形空間被充分壓縮，形成較大的形變。當(dāng)混凝土處于高應(yīng)變速率狀態(tài)下，內(nèi)部缺陷來不及充分的發(fā)展和密實(shí)，試件便已經(jīng)破壞，所以軸向峰值應(yīng)變值相對(duì)較小。在準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)變速率下，200次凍融劣化后SF0、SF10和SF20的峰值應(yīng)變比未凍融分別增加了42.06%、39.34%和40.50%，SF10組峰值應(yīng)變?cè)黾幼钚　？梢钥闯鲣摾w維減小了凍融循環(huán)后混凝土峰值應(yīng)變的增長幅度。這是因?yàn)殇摾w維的橋接作用，更有效地保證了凍融損傷后結(jié)構(gòu)的完整性，SF10呈現(xiàn)出最佳的抗凍融損傷能力。

3.4 應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析

應(yīng)變速率為10-3/s，SF10應(yīng)力-應(yīng)變曲線在不同凍融循環(huán)次數(shù)下的變化如圖6所示。由圖6可知凍融循環(huán)次數(shù)遞增導(dǎo)致軸向峰值應(yīng)變點(diǎn)后移且軸向極限抗壓強(qiáng)度點(diǎn)降低，應(yīng)力-應(yīng)變曲線整體逐漸后移和下降而且曲線與橫坐標(biāo)所包圍的面積逐漸減小，在100次凍融循環(huán)后減小程度更加明顯。這反映出鋼纖維混凝土經(jīng)受凍融循環(huán)作用后吸收能量的能力下降且韌性變差。在0～100次凍融循環(huán)，鋼纖維混凝土應(yīng)力-應(yīng)變起始階段基本呈直線上升趨勢；150～200次凍融循環(huán)，起始處出現(xiàn)明顯的反彎段，凍融循環(huán)次數(shù)遞增導(dǎo)致應(yīng)力-應(yīng)變曲線起始段與橫坐標(biāo)的夾角逐漸減小。這是因?yàn)閮鋈谘h(huán)作用加重了鋼纖維混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷劣化程度，引起大量裂紋的產(chǎn)生，導(dǎo)致在外部作用力下，可變形空間增大，相比于未經(jīng)受凍融循環(huán)的鋼纖維混凝土，凍融劣化后達(dá)到相同的應(yīng)力需要更大的應(yīng)變。當(dāng)外荷載加載到一定程度混凝土內(nèi)部裂紋和孔隙被壓實(shí)可變形空間減小，產(chǎn)生相同應(yīng)變需要更大的應(yīng)力，應(yīng)力-應(yīng)變曲線斜率增大出現(xiàn)反彎段。

圖6 SF10試件不同凍融循環(huán)次數(shù)下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 圖7 混凝土200次凍融循環(huán)后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

SF0、SF10和SF20經(jīng)過200次凍融循環(huán)后應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖7所示。SF10和SF20的應(yīng)力-應(yīng)變曲線相似，但是和SF0的應(yīng)力-應(yīng)變曲線相比，曲線趨勢延后，下降段延長。原因是鋼纖維對(duì)混凝土的增韌效應(yīng)，混凝土內(nèi)部能量的釋放得到了緩沖，延緩了混凝土破壞過程。

3.5 鋼纖維混凝土微觀分析

分別取SF0、SF10和SF20經(jīng)過0次和200次凍融循環(huán)后的試塊進(jìn)行電鏡掃描分析，掃描結(jié)果如圖8所示。未經(jīng)凍融循環(huán)作用的SF0存在微裂紋，而SF10內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)，顆粒分布緊密且微裂紋少(圖8(a)、8(c))。200次凍融循環(huán)后，SF0和SF10內(nèi)部呈現(xiàn)出不同狀態(tài)的微觀損傷形貌。SF0觀察到結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微裂紋和孔洞的數(shù)量明顯增多，微裂紋寬度變大并向周圍擴(kuò)展，裂紋之間相互貫通形成松散片狀結(jié)構(gòu)(圖8(b))；SF10內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性更好，裂縫和松散結(jié)構(gòu)較少(圖8(d))?？梢钥闯鲞m量的鋼纖維摻量可增強(qiáng)混凝土的抗凍性。原因在于鋼纖維的保水性能促進(jìn)了混凝土水化反應(yīng)使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密[21]。而且相互聯(lián)結(jié)交錯(cuò)的鋼纖維形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有助于緩解裂縫尖端區(qū)域的應(yīng)力集中，約束了在凍融循環(huán)過程中微裂紋的形成和發(fā)展。根據(jù)電鏡掃描結(jié)果分析，SF10組中鋼纖維改善了混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了混凝土抗凍融性能，這與3.2節(jié)凍融循環(huán)后SF10組軸向極限抗壓強(qiáng)度降低程度相比SF0減少相互對(duì)應(yīng)。

當(dāng)2.0%鋼纖維摻入時(shí)，鋼纖維和水泥基體之間呈現(xiàn)出一定的粘結(jié)效應(yīng)，但是過量的鋼纖維無法被足量的水泥漿包裹，鋼纖維發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象增大了鋼纖維混凝土內(nèi)部孔隙率，結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)域增多導(dǎo)致混凝土更容易遭受凍融破壞(圖8(e))。經(jīng)歷200次凍融循環(huán)后，鋼纖維-基體界面過渡區(qū)存在較大的裂縫和松散的結(jié)構(gòu)，水泥基體剝落導(dǎo)致鋼纖維裸露使其失去約束效應(yīng)(圖8(f))。鋼纖維-基體界面過渡區(qū)將會(huì)成為凍融循環(huán)過程中微裂紋產(chǎn)生和發(fā)展的薄弱區(qū)域，過量摻入鋼纖維導(dǎo)致橋接作用減弱對(duì)混凝土抗凍性能將會(huì)帶來負(fù)面影響，這與3.3節(jié)中200次凍融循環(huán)后SF20峰值應(yīng)變?cè)鲩L幅度大于SF10峰值應(yīng)變?cè)鲩L幅度相互聯(lián)系。

圖8 不同凍融損傷程度鋼纖維混凝土的微觀形貌

4 結(jié) 論

本文對(duì)經(jīng)凍融循環(huán)劣化后的鋼纖維混凝土開展了動(dòng)態(tài)三軸壓縮試驗(yàn)，研究了鋼纖維混凝土動(dòng)力性能受凍融循環(huán)次數(shù)的影響，主要得出以下結(jié)論：

(1)凍融循環(huán)次數(shù)增加劣化了鋼纖維混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致軸向極限抗壓強(qiáng)度降低，峰值應(yīng)變逐漸增大。100次凍融循環(huán)后軸向極限抗壓強(qiáng)度下降程度更加明顯。凍融循環(huán)后的鋼纖維混凝土存在應(yīng)變速率強(qiáng)化效應(yīng)，相同凍融循環(huán)次數(shù)下軸向極限抗壓強(qiáng)度隨應(yīng)變速率增大而增大。

(2)鋼纖維的強(qiáng)化作用有效增強(qiáng)了混凝土抗凍性能，降低了凍融劣化后混凝土軸向極限抗壓強(qiáng)度損失率和峰值應(yīng)變?cè)鲩L幅度，高應(yīng)變速率下凍融劣化后的鋼纖維混凝土軸向峰值應(yīng)變?cè)鲩L幅度更小。

(3)凍融循環(huán)次數(shù)增加導(dǎo)致鋼纖維混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線包圍面積減小，鋼纖維混凝土吸收能量的能力降低。比較0、1.0%和2.0%鋼纖維摻量混凝土凍融循環(huán)后動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的變化，1.0%鋼纖維摻量呈現(xiàn)出最佳的抗凍性。

(4)SEM微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)劣化了混凝土微觀結(jié)構(gòu)，鋼纖維摻入使內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。但鋼纖維摻入會(huì)產(chǎn)生較多的初始裂縫，增加鋼纖維-基體界面過渡薄弱區(qū)，因此過多摻入鋼纖維會(huì)降低鋼纖維混凝土凍融劣化后的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。