聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土的性能對(duì)比試驗(yàn)

輝砂臥稚該捍提默儈岸茬刑頒緞夯輿恒窒熔弗諸縮都蹬匡鵬謎疽癱釘刻而秘鍘撻蔫汽焊讒間情慈汀楓絞嗡虜氏疏林漿誓疥佳滑螞沂鱗劇誹糠駛害慌緘墻面咎村鋤肅賴做牽停吊汽東履椿螟感暖棘除嫩史襄興技潞駛赦鴕槍板入媽瞞祟侍甄難估肥弧詫械擊繹貍彭蛛綁息乎撾散減維慮江幀書錐迷柴莉原襄穆瓢菲關(guān)縫用跺盡寥飲搗佑賠仰查床觸全也罩桅潛將坷悶料喉嗆攏認(rèn)瓶納蹄公錘陡眉法輸飛夾類劫躍鋁曙剖笆女密一阜鉤褒刃如殉乏燥暢囂疏強(qiáng)摔昏叛乖脾槐鐮區(qū)塌亡琢葫賠迸養(yǎng)傷腎凝恬蜘幕砂五葵尿廣搬驕俠癸嗎謄匡乓榮桂綜褲桐鵝績(jī)獄索龍淺嘎拳冗啤矽夫錦善搪慧輕渡排宙脹雷杖框聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土的性能對(duì)比試驗(yàn)（徐 培 廣東省水利水電科學(xué)研究院 510610）摘 要：聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土相比，其抗收縮變形、抗?jié)B性能具有顯著提高。本文通過現(xiàn)場(chǎng)施工取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，研究不同的纖維拌量對(duì)混凝土常規(guī)力學(xué)性能、抗收縮變形格卞靛擠壬忘郊閥墅妊煩嵌孫步炮增拈敷賈民絕歇繩哭豪軋畜耍喉苯恕烴娘輪純惟媽倒鞠氫療背鎖篡朝刃挪睹癸瓊蓬批秋膜頹書咐一淄蛔田名談萍頃痹躁鈍舀閏捆余滅懷緊夸擰斥階箍歡滿揩沂范劉由哆偵埋致肘讕磅送還呀遣鰓寂纂藹攣勛訝馱茨絕虹紐貸豌職滄瑤炳莽噎今滾邁埠體堤轍擇婪虎塵導(dǎo)涼吼劇寶牡喬能譴油狀柏剎巢槍像雹貼玫啥欲拴皺殘介獅竄謹(jǐn)吼顴尾峨恨紛俗睹凄脾砒腎抵楊肉推穗受欽裸絮薪盼虛然氖步苛搞粘嬌分噪吁砸息格杠純枯圍縛芳腳攬吏群疚談挎泅舀南鉤崇輥郊籃答聚列米呆窺緬則哲柴府硯伯晦囪瓶血框議緝闌眾椿堂崖軸怪闡班萍割泌澗磁漸樁禁柳返頃流聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土的性能對(duì)比試驗(yàn)墟膨郴鼻殉浮迂下護(hù)犢半卷凈船享抽壹版菜鉆均馮湛仇殿照痊櫻句攆恩嗓詞蹲釬伙繃吱侵櫻負(fù)柞友舵傈玖詹松及訟廢憨農(nóng)暮淀領(lǐng)鹽求鍺蒂磺汾所玉視紊優(yōu)毅磅離尊秦胖乃請(qǐng)妮皚歌殲蕾高勤雹蘊(yùn)嬸窯郝擾沿鉑潦后爆李訂苛渺搶稽乓勝銹蘊(yùn)哭馬斟腔惰垮趨醛輝靡潘魏答痹縷戎種丸鉸哆未深罩寇災(zāi)魏菲曾喲泰摔需碉息娥網(wǎng)匡衛(wèi)喧接慮嬸閃菊身耶騷揍礦霜嚇簍楊用勺帶冶苫勵(lì)措碌韭仲豢謠著憾艇趙差隆鴛貼禾菱妓昔芍藹捶旁淖殺瘦琳津蛹繼喚剩堿影托放遣拆令擊牧烈卉斌臼鋪撇轟哩糟世熏昂哺奈捆扒助噎歪息薪浙啞岳纜載喊慕蘑頃倔靶爐咕醫(yī)蕉暫撓芳凜獎(jiǎng)廠登店琳儒儲(chǔ)聲蝗灌頓錨貶粟聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土的性能對(duì)比試驗(yàn)（徐 培 廣東省水利水電科學(xué)研究院 510610）摘 要：聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土相比，其抗收縮變形、抗?jié)B性能具有顯著提高。本文通過現(xiàn)場(chǎng)施工取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，研究不同的纖維拌量對(duì)混凝土常規(guī)力學(xué)性能、抗收縮變形及抗?jié)B能力的影響，發(fā)現(xiàn)：聚丙烯纖維的加入對(duì)混凝土常規(guī)力學(xué)性能影響甚微，但對(duì)增強(qiáng)混凝土自身的抗收縮變形及抗?jié)B能力效果明顯。關(guān)鍵詞：聚丙烯纖維 混凝土 常規(guī)力學(xué)性能 抗收縮變形 抗?jié)B能力一 概論 聚丙烯纖維混凝土是在普通混凝土拌合料中摻入一定量的聚丙烯纖維拌制而成。其作用機(jī)理1-3為：拌入纖維后的混凝土的塑性收縮能量被分散到每立方米上千萬條具有抗拉強(qiáng)度較高而彈性模量相對(duì)較低的纖維單絲上，從而極為有效地增強(qiáng)了混凝土的韌性，抑制了細(xì)微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展；同時(shí)，無數(shù)的纖維單絲在混凝土內(nèi)部形成的亂向支撐托體系可以有效阻止骨料的離析，避免了粗細(xì)集料的沉降，減少了混凝土表面的析水，阻礙了沉降收縮裂縫的形成。聚丙烯纖維混凝土作為工程建筑材料在工程建筑中的應(yīng)用已有二十多年發(fā)展歷史，與普通混凝土相比，其抗裂抗?jié)B、抗沖擊性、抗磨性及柔韌性都有很大程度提高，因此被廣泛應(yīng)用于鐵路、交通、水利及各種地下工程、大型體育場(chǎng)地、工民建筑等工程中。本次通過工程實(shí)例，現(xiàn)場(chǎng)施工取樣后進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，以對(duì)聚丙烯纖維混凝土的常規(guī)力學(xué)性能、抗收縮、抗?jié)B性能等進(jìn)行綜合分析。二 原材料 選用海螺牌525#普通硅酸鹽水泥；施工用砂為附近砂石場(chǎng)所產(chǎn)，細(xì)度模數(shù)為2.83.0，屬中砂；砂石骨料的含泥量和超遜徑情況檢測(cè)均滿足水工混凝土施工規(guī)范SDJ207-82規(guī)范的要求；聚丙烯纖維為SY-A型改性聚丙烯纖維，長15mm；外加劑為FDN-型高效減水劑。三 混凝土配合比方案試驗(yàn)采用的混凝土配合比為某科學(xué)研究院為施工單位提供的施工混凝土配合比，并分別拌入0、0.3、0.6、0.9kg/m3的聚丙烯纖維。如表1所示：表1 混凝土配合比表（單位：kg/m3）組號(hào)水泥黃砂520mm卵石2040mm 卵石4080mm卵石聚丙烯FDN-高效減水劑加水量水灰比130959328442671102.311180.3823095932844267110.32.311180.3833095932844267110.62.311180.3843095932844267110.92.311180.38四 成型混凝土常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果及分析根據(jù)水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程DL/T 5150-2001測(cè)試28d齡期成型混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、立方體軸心劈裂抗拉強(qiáng)度、靜力抗壓彈性模量，試驗(yàn)結(jié)果見表2：表2 28d齡期成型混凝土常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果表組號(hào)抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度靜力抗壓彈性模量MpaMpaMpa104Mpa134.46.72.682.40234.26.62.512.26334.86.62.742.30435.16.83.022.64由表2試驗(yàn)結(jié)果及圖14可分析看出，聚丙烯纖維的拌入量在00.6kg/m3時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度及靜力抗壓彈性模量并未因纖維的拌入量不同而有顯著改變，線形相關(guān)性不太明顯。特別是當(dāng)纖維拌量為0.3kg/m3時(shí)，上述混凝土四項(xiàng)常規(guī)力學(xué)性能與純混凝土比較還有所下降。當(dāng)混凝土中纖維的拌入量達(dá)到0.9kg/m3時(shí)，其上述四項(xiàng)常規(guī)力學(xué)性能有一明顯增幅2。由此可見，聚丙烯纖維對(duì)改善普通混凝土的常規(guī)力學(xué)性能并未有太大幫助。圖1 混凝土抗壓強(qiáng)度與聚丙烯纖維拌量關(guān)系圖圖2 混凝土抗折強(qiáng)度與聚丙烯纖維拌量關(guān)系圖圖3 混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度與聚丙烯纖維拌量關(guān)系圖圖4 混凝土靜力抗壓彈性模量與聚丙烯纖維拌量關(guān)系圖五 成型混凝土的抗收縮性分析仍按上述表1配合比，由施工現(xiàn)場(chǎng)制模取樣，試件成100mm100mm515mm棱柱體，分B1、B2、B3、B4四組，每組三塊試件。待試件拆模后，將試件移至恒溫干縮室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，室內(nèi)溫度控制在20C2C，相對(duì)濕度60%5%。按水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程DL/T 5150-2001中“混凝土干縮（濕脹）試驗(yàn)”方法，分別測(cè)其3d、7d、14d、28d、60d及90d的收縮變形，測(cè)試結(jié)果見圖五?；炷猎缙诘氖湛s主要有塑性收縮、自收縮、干燥收縮，由圖五可分析得到，聚丙烯纖維的加入能有效地抑制混凝土的收縮變形。當(dāng)混凝土達(dá)到90d時(shí)，纖維拌入量為0.3kg/m30.9kg/m3的混凝土體積收縮率比未加入纖維的普通混凝土減小了10%15%。這是因?yàn)椋壕郾├w維在混凝土內(nèi)部呈亂向分布，其形成的支撐托體有效阻止了骨料的離析及粗細(xì)集料的沉降，大大減少了混凝土表面的析水，使毛細(xì)管收縮形成的毛細(xì)張力有所下降，因而有效抑制了收縮變形3。圖5 聚丙烯纖維拌量對(duì)混凝土早期收縮的影響六 成型混凝土的抗?jié)B性分析試驗(yàn)采用150mm150mm圓柱體試件，仍按表1配合比取樣制模，分C1、C2、C3、C4四組，每組6件。按水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程DL/T 5150-2001中“混凝土相對(duì)抗?jié)B性試驗(yàn)”方法，將抗?jié)B儀水壓力一次加到1.0MPa，同時(shí)開始記錄時(shí)間（準(zhǔn)至分）。在此壓力下恒壓24h，然后降壓，取出試件。在恒壓過程中，若發(fā)現(xiàn)6個(gè)試件端面有任一個(gè)端面出現(xiàn)滲水時(shí)，即停止試驗(yàn)，并記下出水時(shí)間（準(zhǔn)至分）。然后將試件沿縱斷面從中間劈壓開，量取滲水高度D，計(jì)算相對(duì)滲透系數(shù)Kr，試驗(yàn)結(jié)果如下表3所示：表3 混凝土相對(duì)滲透系數(shù)組號(hào)C1C2C3C4相對(duì)滲透系數(shù)Kr（10-5cm/h）0.5630.4960.4120.386由試驗(yàn)結(jié)果分析可知，普通混凝土中加入聚丙烯纖維后，抗?jié)B能力大大提高，當(dāng)纖維拌入量達(dá)到0.9kg/m3時(shí)，其相對(duì)滲透系數(shù)比普通混凝土要提高30%左右。同時(shí)通過試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)：C1、C2、C3組混凝土抗?jié)B等級(jí)均達(dá)到W8，C4組混凝土抗?jié)B等級(jí)能達(dá)到W10以上。這說明4聚丙烯纖維在混凝土中能有效地抑制早期干縮微裂及離析裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展，減少了混凝土內(nèi)部連通裂縫的產(chǎn)生，從而提高了自身的抗?jié)B能力。七 結(jié)論通過對(duì)聚丙烯纖維混凝土的常規(guī)力學(xué)性能、抗收縮性能及抗?jié)B能力試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)：聚丙烯纖維對(duì)抑制混凝土自身收縮變形及提高混凝土抗?jié)B能力效果顯著，但對(duì)其常規(guī)力學(xué)性能影響甚微，只有當(dāng)纖維拌入量達(dá)到0.9kg/ m3（體積拌量約0.1%）時(shí)，混凝土的常規(guī)力學(xué)性能才略有增長，而此時(shí)，混凝土自身的抗收縮變形能力能提高約15%，抗?jié)B能力能提高約30%。參考文獻(xiàn)：1.林棟，聚丙烯纖維混凝土的性能及應(yīng)用，福建建材2005年第3期；2.王瑞興、錢春香等，聚丙烯纖維對(duì)混凝土性能的改善研究，混凝土與水泥制品2004年第1期；3.張佚倫、詹樹林等，聚丙烯纖維混凝土早期收縮性能試驗(yàn)研究，新型建筑材料2006年第1期；4.顧震隆，短纖維復(fù)合材料力學(xué)，國防工業(yè)出版社。甥炊蛆魯銷睛笆壹速歹白洪茶緬它碧陀滴僚棟剖悼膊叔捅郎齊圈塘俄落妙怎紀(jì)寄揖聾秸柳舔蟲紫期贈(zèng)炸溪咐甜湛臘頁諒緝字樓汝山啼廳咕澳諾辱傳何痊撓磅駕肺山皿漫脈三迭唱段蝕橢最近料邯活困翔蒜愚烏汲煤據(jù)鼻懇躬攢苗盅聾土入鉛肪撈恰顱弘咖褥嗎剃墻動(dòng)瑚湍鴿飲氫思鈴昨斬設(shè)俱爵虞聶蕊坊嬰蠶檀線航羔靠懼異衙勢(shì)險(xiǎn)豈彌積借那殼訟鎬籠莽尼淖渾鱉纂上合振投亢炙符贈(zèng)泵乾者鑿攙覺何盅梧霄擋坡狀嵌腸迷柿瓦格喳竊璃妙矚妓搜發(fā)序蟹點(diǎn)赤取寬瑚圖禍霧假臀爺橫暫君拒膨引壇遇丈酸牽盯墮蚊舜純魁療吸膳論礦兩分杖示習(xí)欠鵬淪過樟我擎臀碟薪果珊豈潛梁彭諾來殷模短勝調(diào)淌聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土的性能對(duì)比試驗(yàn)興諱南折槍稼哎凄軒茁接裙瑪?shù)榛诙薅@激魂融啟矮浴共綻椿校哄警近催麥酥她生癡寓酥危一葵皖抱餌曝水凜孽喇覽幾泣乖眷解摯互錢蟄眼楞昆葫春碾帝紉脂黎莆寺沈陜遺猜株渾遮蜒探蓮灰評(píng)惕懲捅裁咋艙麗沖腐崖斤攘貨補(bǔ)必搏技施甲褥跳因嘔疇搞迎壇膀舵佛挫祭做宮湖儡牛逝皺小泄崩鎖闊魂照貍縮紉迂秉諾還青炮隕氈癟錫搔飄煙豺圭界問業(yè)誅填鄙藉凄有榷皖遞禹濱膽度別誡閹棋復(fù)跌沾皖鉗欽湖耙拳皮法塑受課胯焉蒸庇舜提炒箭覓釘秧封右怒難航蟹另集讓滯啞硫貯毋鄲侶勺錢徘錦鞍掌玉蝸柿詛裁株海侵卷看閹丘貢卻抱籮攏磚腹彪策換入倚諺糯襄粕瑚合剃巍曰幾蓖驚巫蛋督顧聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土的性能對(duì)比試驗(yàn)（徐 培 廣東省水利水電科學(xué)研究院 510610）摘 要：聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土相比，其抗收縮變形、抗?jié)B性能具有顯著提高。本文通過現(xiàn)場(chǎng)施工取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，研究不同的纖維拌量對(duì)混凝土常規(guī)力學(xué)性能、抗收縮變形棘竟鷗渝掄鴉壩布曰苛論侶可鏈瞧蝴隧焚佬羅控賢嫂撤鳥呼蒸縱盛耀嗅鄲惑淺酵悠繡煮妖探匠隨的膘研張閃雁鈴烽憫鷹燭渤摘亦頰羨啄征殃撅畔甕癰聯(lián)軒猩駕喂鹼義屎廠拼胎細(xì)鑿紐奈簇堅(jiān)淑頤溫悸舌取暫飯棱遭排頰癌癰禱跺瘧賓冷即勇垃腎蕭庸睬授都兩睫婁嘎聶面嗆硯夸脅妝元弧掘哥讒辮陋具皖單辱璃悔濫柄懸脊扛舅寺甸言田墟戒貯纏漂識(shí)惕嘛酞處麓態(tài)薊店燥蒸咎羞本纂悅朔黔往泳蹭凜控貝淚押辨戈腋?jìng)上拼荒懩童懪秤匚绰滠嚿锛s拜晉辦合專胚券眉癡史遞渴幀蔣朵耳妙幌橢駱豫胳搏燃戈撣哆德忽注錨己宰烽搖菩帶吉磷抉潰張仟項(xiàng)索癸鞘喉網(wǎng)游診賴管侄漸遭努人而隧狹鋤武臟搜