改性聚丙烯纖維的長度、摻量混凝土性能影響的試驗(yàn)研究

改性聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性能的試驗(yàn)研究 作者：姜雪潔,文章來源：中國混凝土網(wǎng) 摘要]通過對(duì)兩種不同纖維摻量的混凝土試件和普通無纖維混凝土試件抗?jié)B試驗(yàn)的對(duì) 比，研究了在混凝土中摻入不同摻量的改性聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗?jié)B性能的改善效果和影響 規(guī)律，探討了水泥基纖維混凝土的抗?jié)B機(jī)理及性能特點(diǎn)。 [關(guān)鍵詞]改性聚丙烯纖維；纖維混凝土；抗?jié)B性能 隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)及民用建筑混凝土抗?jié)B性能要求越來越高。目前，改善混凝土 抗?jié)B性能的有效途徑有兩種。其一，通過在混凝土中添加外加劑的方法，即通過膨脹劑提高 混凝土的密實(shí)性，或加入憎水性有機(jī)材料提高混凝土抗?jié)B性的方法，達(dá)到改善混凝土抗?jié)B性 能的目的；其二，在混凝土中摻入纖維，減少混凝土內(nèi)部缺陷，改善混凝土的品質(zhì)，提高其 抗?jié)B性能。添加外加劑，易引起混凝土堿-基料反應(yīng)或其它化學(xué)反應(yīng)，使得混凝土的耐久性 難以保證。在建筑材料中摻入纖維

通過對(duì)兩種不同纖維摻量的混凝土試件和普通無纖維混凝土試件進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)的對(duì)比.研究了在混凝土中摻入不同摻量的改性聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗?jié)B性能的改善效果和影響規(guī)律,探討了水泥基纖維混凝土的抗?jié)B機(jī)理及性能特點(diǎn).

改性聚丙烯纖維由于具有極強(qiáng)的耐酸耐堿等化學(xué)穩(wěn)定性、在水泥基體中具有良好的自分散性、與水泥基體具有良好的粘結(jié)性能和對(duì)人體安全無害等優(yōu)點(diǎn),近年來在土建工程中的應(yīng)用越來越廣泛。本文對(duì)聚丙烯纖維提高混凝土性能的作用機(jī)理作一簡(jiǎn)要分析。

改性聚丙烯纖維砂漿和混凝土的性能試驗(yàn)

試驗(yàn)采用p.p.kraai提出的砂漿及混凝土干燥收縮裂縫測(cè)試方法、混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)、抗凍等耐久性能試驗(yàn)方法,研究了改性聚丙烯纖維對(duì)砂漿和混凝土性能的影響。結(jié)果表明,在混凝土中摻入一定量的改性聚丙烯纖維,混凝土的抗壓強(qiáng)度略有下降;纖維在混凝土中形成的亂向支撐體系,產(chǎn)生了有效的增強(qiáng)效果,減少了裂縫的產(chǎn)生,提高了混凝土的抗折、抗拉強(qiáng)度,從而改善了混凝土抗裂、抗?jié)B、抗沖擊和抗凍等性能。

通過對(duì)摻改性聚丙烯仿鋼絲纖維和聚丙烯混雜纖維(改性聚丙烯仿鋼絲纖維和聚丙烯纖維)混凝土進(jìn)行"快凍法"試驗(yàn),比較不同纖維摻量組合的混凝土經(jīng)歷預(yù)定凍融循環(huán)次數(shù)后的質(zhì)量損失、動(dòng)彈性模量以及相對(duì)動(dòng)彈性模量,研究改性聚丙烯纖維及混雜纖維對(duì)普通混凝土抗凍性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:摻入改性聚丙烯仿鋼絲纖維有助于增加混凝土的凍融循環(huán)使用壽命,提升混凝土的抗凍性能;而且混雜纖維的抗凍效果好于單摻改性聚丙烯纖維。

通過對(duì)摻入改性聚丙烯纖維的混凝土進(jìn)行抗沖擊性能試驗(yàn),得出改性聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗沖擊性能有極大的提高作用,研究了不同規(guī)格、不同摻量的改性聚丙烯纖維對(duì)混凝土的抗沖擊性能的影響,并對(duì)其增強(qiáng)作用機(jī)理進(jìn)行了探討。并建議工程應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮纖維的規(guī)格及合理的摻入量。

通過摻加改性聚丙烯纖維和聚丙烯混雜纖維混凝土在400℃和800℃高溫后的質(zhì)量損失及殘余抗壓強(qiáng)度對(duì)比,系統(tǒng)研究了改性聚丙烯纖維對(duì)混凝土耐高溫性能的影響。結(jié)果表明:改性聚丙烯纖維的摻加可以有效提高混凝土的耐高溫性能,隨著纖維摻量的增加,高溫后混凝土的質(zhì)量損失和抗壓強(qiáng)度損失均減少,且聚丙烯纖維的摻加可以有效降低混凝土發(fā)生爆裂的可能性。

　針對(duì)傳統(tǒng)混凝土在水利工程中存在的主要缺陷,分析采用改性聚丙烯纖維替代鋼纖維來解決這些缺陷和降低混凝土成本,同時(shí)論述了加入改性聚丙烯纖的維混凝土的耐久性,建議在水利工程中推廣和應(yīng)用。

聚丙烯纖維通過提高混凝土的早期抗裂能力增強(qiáng)了混凝土的抗?jié)B性能。將摻入改性聚丙烯纖維的混凝土試件浸泡于3.5%nacl溶液和青島海域海水溶液中,測(cè)試混凝土不同深度的氯離子濃度,并計(jì)算不同腐蝕齡期混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù),通過對(duì)比分析,研究摻入改性聚丙烯粗纖維或粗細(xì)混雜纖維后的混凝土的抗氯離子腐蝕性能。研究結(jié)果表明,摻加改性聚丙烯纖維能提高混凝土抗氯離子腐蝕性能,降低氯離子在混凝土中的擴(kuò)散速率,且摻粗、細(xì)混雜纖維的效果要好于單摻纖維。

采用快速碳化試驗(yàn)對(duì)摻入改性聚丙烯粗纖維和聚丙烯粗細(xì)混雜纖維(改性纖維與未改性纖維組合)的混凝土進(jìn)行碳化,測(cè)定摻加不同纖維組合混凝土3,8,28d的碳化深度,并與普通混凝土碳化深度進(jìn)行對(duì)比,研究改性聚丙烯纖維和聚丙烯混雜纖維對(duì)混凝土抗碳化性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:在混凝土中單摻改性聚丙烯纖維使混凝土的碳化深度有所上升,而摻加聚丙烯混雜纖維纖維能改善混凝土的抗碳化性能,其效果優(yōu)于單摻改性聚丙烯纖維和普通混凝土。

通過摻加聚丙烯纖維及膨脹劑的混凝土與空白試樣的早期抗裂試驗(yàn)的比對(duì)來確定早期抗裂的能力,而后以c40混凝土為例研究膨脹劑和聚丙烯纖維的不同的摻量對(duì)其最終性能的影響,從而確定膨脹劑和聚丙烯纖維的最佳摻量,以此為配比確定生產(chǎn)的工藝參數(shù)。

本文對(duì)國內(nèi)外某些改性聚丙烯纖維影響混凝土強(qiáng)度的現(xiàn)象進(jìn)行了分析,認(rèn)為在改性聚丙烯纖維混凝土中,同時(shí)存在增強(qiáng)和損強(qiáng)因素,當(dāng)增強(qiáng)因素大于損強(qiáng)因素時(shí),混凝土強(qiáng)度增加。

目前,在結(jié)構(gòu)工程中開裂已經(jīng)是相當(dāng)普遍和嚴(yán)重的問題,而大部分的裂縫發(fā)生在早期,且對(duì)混凝土耐久性影響深遠(yuǎn)。應(yīng)用改性聚丙烯纖維和膨脹劑雙摻技術(shù),通過砂漿、混凝土的平板試驗(yàn),考察聚丙烯纖維微膨脹混凝土對(duì)控制混凝土早期變形裂縫的效果,進(jìn)一步通過對(duì)其自由收縮率、限制膨脹率、力學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試,來分析控制早期裂縫的原因,以此確定北京出版發(fā)行物流中心項(xiàng)目超長結(jié)構(gòu)墻體的最佳配合比及工藝參數(shù),并且通過實(shí)際驗(yàn)證,證明是一種有效控制早期裂縫的方法之一,并且對(duì)控制超長結(jié)構(gòu)裂縫起到一點(diǎn)借鑒作用。

目前,在結(jié)構(gòu)工程中開裂已經(jīng)是相當(dāng)普遍和嚴(yán)重的問題,而大部分的裂縫發(fā)生在早期,且對(duì)混凝土耐久性影響深遠(yuǎn)。本文應(yīng)用改性聚丙烯纖維和膨脹劑雙摻技術(shù),通過砂漿、混凝土的平板試驗(yàn),考察聚丙烯纖維微膨脹混凝土對(duì)控制混凝土早期變形裂縫的效果,進(jìn)一步通過對(duì)其自由收縮率、限制膨脹率、力學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試,來分析控制早期裂縫的原因,以此確定北京出版發(fā)行物流中心項(xiàng)目超長結(jié)構(gòu)墻體的最佳配合比及工藝參數(shù),并且通過實(shí)際驗(yàn)證,證明是一種有效控制早期裂縫的方法之一,對(duì)控制超長結(jié)構(gòu)裂縫有借鑒作用。

改性聚丙烯纖維對(duì)混凝土性能有著重要的作用,經(jīng)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗沖擊性能有明顯改善,適合使用在樁、路面等要求抗沖擊性能較高的工程項(xiàng)目中。

聚丙烯纖維摻入砂漿中可明顯改善其性能,砂漿摻入纖維后能有效控制砂漿早期干縮裂縫的數(shù)量、長度及寬度。聚丙烯纖維在砂漿中起阻裂和細(xì)化裂縫的作用,改善程度與纖維長度和摻量等因素有關(guān)。

分析摻入改性聚丙烯纖維混凝土的抗凍融性能試驗(yàn)結(jié)果,并討論了試驗(yàn)結(jié)果的影響機(jī)理.

通過試驗(yàn),研究了改性聚丙烯纖維對(duì)混凝土靜力強(qiáng)度及疲勞性能的影響,結(jié)果表明,改性聚丙烯纖維摻加在混凝土中,混凝土的抗壓強(qiáng)度變化不大,該纖維在混凝土中形成的亂向分布支撐體系,減少了裂紋的產(chǎn)生,提高了混凝土的劈裂抗拉、抗折以及彎曲疲勞性能。

研究了一種新型合成纖維-多微孔型的改性聚丙烯纖維對(duì)混凝土的孔結(jié)構(gòu)及耐久性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:在混凝土中摻入改性聚丙烯纖維可以明顯改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu),在一定范圍內(nèi),使其小孔百分含量增加,大孔百分含量減少,同時(shí)總孔隙率降低,因而改善了混凝土的抗凍性及抗?jié)B性。

關(guān)于聚丙烯纖維對(duì)混凝土性能影響的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí) 1、引言 聚丙烯纖維是一種新型的混凝土增強(qiáng)纖維，被稱為混凝土的次要增強(qiáng) 筋，適用于路面橋面、襯里護(hù)壁、地坪等工程部位，近幾年在我國市政、 公路和建筑工程中已有較多應(yīng)用。從1997年至今，僅在天津市道路和 橋面工程中，聚丙烯纖維混凝土的用量已達(dá)到10多萬m2，聚丙烯纖 維的總用量近20噸，絕大部分工程應(yīng)用效果良好。 由于摻入聚丙烯纖維改善了混凝土的品質(zhì)，使混凝土的綜合使用性能 得到提高。美國聯(lián)邦公路戰(zhàn)略計(jì)劃(shrp)通過大量試驗(yàn)研究和工程經(jīng) 驗(yàn)總結(jié)后認(rèn)為，可將聚丙烯纖維等有機(jī)纖維增強(qiáng)混凝土當(dāng)作路面高性能 混凝土的一種〔1〕。但作者通過和施工、設(shè)計(jì)人員的現(xiàn)場(chǎng)交流，發(fā)現(xiàn)一 些工程技術(shù)人員對(duì)聚丙烯纖維在混凝土中的效應(yīng)認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為聚丙烯 纖維的功能僅是阻止混凝土發(fā)生塑裂,而對(duì)硬化混凝土的性能無積極作 用；或者將聚丙烯纖維和

為控制塑性收縮裂縫的產(chǎn)生，采取在新拌混凝土或砂漿中加入聚丙烯纖維的方法。試驗(yàn)證明，在砂漿中加入０－０５％和０－１０％（體積摻量）的聚丙烯纖維可以使砂漿平板的裂縫分別減少６５％和７５％