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1、聚丙烯纖維對(duì)高性能混凝土抗折、抗沖擊性能影響研究摘要:本文研究了不同摻量聚丙烯纖維高性能混凝土的抗折強(qiáng)度、脆性和抗沖擊性能。綜合論述了摻纖維對(duì)高性能混凝土抗折強(qiáng)度、脆性、抗沖擊性能和影響,探討和分析了高性能水泥基纖維復(fù)合材料脆性下降、抗沖擊性能提高的機(jī)理。試驗(yàn)證明:高性能混凝土中摻纖維能顯著降低混凝土的脆性和提高混凝土抗折強(qiáng)度?! £P(guān)鍵詞:高性能混凝土、聚丙烯纖維網(wǎng)、抗折強(qiáng)度、脆性、抗沖擊性?! ∫弧⑶把浴 「咝阅芑炷敛粌H要有良好的強(qiáng)度性能,還應(yīng)有優(yōu)異的耐久性能和適宜的工作性能,以滿足目前和未來的大規(guī)模重混凝土工程的施工需要
2、,經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究,我們應(yīng)用硅灰和粉煤灰配制出高性能混凝土,這種混凝土不僅具有很高的強(qiáng)度,而且工作性好,硬化混凝土的抗凍融性能、抗?jié)B透性能和抗侵蝕性能優(yōu)異。但脆性大、抗沖擊性差是影響高性能混凝土實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要因素。有研究認(rèn)為,自收縮開裂,濕脹開裂和脆性是目前高性能混凝土亟待解決的重要問題。本文將采用聚丙烯纖維來改善高性能混凝土脆性和抗沖擊性能?! 《?、實(shí)驗(yàn)方法 1.原材料 1.1水泥 采用三航局小野田水泥有限公司525#普硅水泥,其化學(xué)成分及力學(xué)性能列于表1和表2中?! ”?水泥的化學(xué)成分(Table1.Cheni
3、calCompositionofcement)ChemicalCompositionSiO2Fe2O311AL2O3CaOMgOPercentageCompositionbymass22.502.914.4664.741.47 表2水泥的物理力學(xué)性能(Table2.Physicalandmechanicalpropertiesofcement)Settingtime/h:minFlexualStrength(Mpa)CompressiveStength(Mpa)initialsettingFinalSetting3d28d3
4、d1128d1:102:256.068.5036.963.4 表2水泥的物理力學(xué)性能(Table2.Physicalandmechanicalpropertiesofcement) 1.2摻合料 試驗(yàn)采用化聯(lián)外加劑廠提供的硅灰、化學(xué)成分列于表3中。減水劑采用五四助劑廠生產(chǎn)的SN-11高效減水劑?! ”?硅灰的化學(xué)成分(Table3.ChemicalCompositionoffume)ChemicalcompositionSiO2Fe2O3AL2O3CaOMgOSO311燒矢量PercentageCompositionby
5、mass91.00.91.70.40.80.32.1 1.3集料 粗集料采用5-8mm的石英碎石,細(xì)集料采用標(biāo)準(zhǔn)石英砂。 1.4聚丙烯纖維 聚丙烯纖維采用美國Fibermesh纖維,其物理性能列于表4. 表4.聚丙烯纖維網(wǎng)的物理性能(Table4.Physicalpropertiesofpolypropylenefibermesh)waterabsorption無specificgravity0.9111lengthoffiber(mm)12-19meltingtemperature(℃)160-170firingt
6、emperature(℃)590conductivity低thermalconductivity低acidandalkaliresistance高tensilestrength(Mpa)560-770ElasticModuli(Mpa)350 2.試驗(yàn)方法11 抗折、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)按GB177-85水泥膠砂強(qiáng)度度試驗(yàn)方法進(jìn)行。用水量是采用標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,其標(biāo)準(zhǔn)稠度及凝結(jié)時(shí)間均按GB134-77水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量進(jìn)行?! ∧湍ピ嚰叽鐬?5cm×15cm×7cm.磨損試驗(yàn)采用GLM-200鋼輪式混凝土磨損試驗(yàn)機(jī),試驗(yàn)方法按GB
7、/T12988-91《無機(jī)地面材料耐磨性試驗(yàn)方法》進(jìn)行。耐磨性用長度L表示,單位mm,耐磨實(shí)驗(yàn)每組5塊,取十次實(shí)驗(yàn)平均值?! 】箾_擊性試件尺寸為15cm×15cm×5cm,每組共5個(gè)試件。將8kg重的鋼球從25cm高度自由落下,當(dāng)試件裂縫寬度大于3mm時(shí),記錄沖擊次數(shù),試驗(yàn)結(jié)果取中間3個(gè)數(shù)據(jù)的平均值。 三、結(jié)果與討論 1.聚丙烯纖維網(wǎng)對(duì)高性能混凝土脆性影響 高性能混凝土的強(qiáng)度和耐久性主要受水灰比和礦物聚合物的影響,當(dāng)水灰比(W/C)定時(shí),礦物摻合料摻量將直接影響到高性能混凝土上的各種物理力學(xué)性能。而摻聚丙烯纖維可以改善高
8、性能混凝土各種物理性能。表5是高性能混凝土改變纖維摻量(0、0.1%、0.15%)對(duì)混凝土強(qiáng)度影響?! ”?高性能水泥基聚丙烯纖維網(wǎng)復(fù)合材料強(qiáng)度(Table5.strengthofpolypropyleneFibermeshreinforcedhighperformancec