高性能砼中聚丙烯腈纤维对性能影响
混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法

混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法一、引言随着工业化进程的不断加速,建筑行业也在不断发展,对建筑材料的要求越来越高。
混凝土作为建筑行业的主要材料之一,其性能的优化也成为了当前的研究热点之一。
近年来,研究表明在混凝土中添加一定量的聚丙烯纤维可以大幅度改善混凝土的性能,本文将对混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法进行探讨。
二、聚丙烯纤维的特性聚丙烯纤维是一种合成纤维,通常由聚丙烯单体制成。
它具有以下特性:1. 轻质:聚丙烯纤维比钢材轻得多,可以降低混凝土的密度,提高混凝土的强度和耐久性。
2. 抗拉强度高:聚丙烯纤维的抗拉强度比同样体积的钢材高得多,可以提高混凝土的耐久性和抗裂性。
3. 耐腐蚀性强:聚丙烯纤维不易受到氧化和腐蚀,可以增加混凝土的耐久性。
4. 易于加工:聚丙烯纤维可以通过模压、挤压、拉伸等多种方式加工成不同形状的纤维,可以满足不同混凝土的需要。
三、混凝土中添加聚丙烯纤维的作用1. 提高混凝土的抗裂性:由于聚丙烯纤维的高强度和高韧性,可以有效地防止混凝土在受到外力作用时发生裂缝,从而提高混凝土的抗裂性。
2. 提高混凝土的耐久性:聚丙烯纤维的耐腐蚀性强,可以减少混凝土中的钢筋腐蚀现象,从而提高混凝土的耐久性。
3. 提高混凝土的强度:由于聚丙烯纤维的轻质和高强度,可以增加混凝土的强度和刚度,从而提高混凝土的承载能力。
4. 提高混凝土的韧性:聚丙烯纤维的高韧性可以有效地吸收混凝土中的能量,从而提高混凝土的韧性和抗震性能。
四、混凝土中添加聚丙烯纤维的方法1. 混凝土搅拌过程中添加:将聚丙烯纤维加入到混凝土搅拌机中,与混凝土一同搅拌,使其均匀分布在混凝土中。
2. 手工添加:将聚丙烯纤维均匀撒在混凝土的表面,然后用手工或机械工具将其混合到混凝土中。
3. 空气喷雾添加:将聚丙烯纤维利用喷雾器均匀喷雾到混凝土表面,然后用机械工具将其混合到混凝土中。
4. 水泥砂浆中添加:将聚丙烯纤维加入到水泥砂浆中,与水泥砂浆一同搅拌,使其均匀分布在水泥砂浆中。
混凝土中掺加聚丙烯纤维的原理

混凝土中掺加聚丙烯纤维的原理一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑领域的材料,由水泥、骨料、砂和水等材料混合而成。
然而,混凝土在使用时存在一些问题,如裂缝、塌落和疏松等。
为了解决这些问题,研究人员开始掺加各种纤维材料来改善混凝土的性能。
其中,聚丙烯纤维是一种常用的纤维材料,可以显著改善混凝土的抗裂性、抗冲击性和抗渗性等性能。
本文将介绍混凝土中掺加聚丙烯纤维的原理。
二、聚丙烯纤维的特性聚丙烯纤维是一种合成纤维,具有以下特性:1. 轻质:聚丙烯纤维的密度约为0.91g/cm³,较轻。
2. 强度高:聚丙烯纤维的强度约为500-600MPa,较高。
3. 耐腐蚀性好:聚丙烯纤维对大多数化学品稳定,耐酸碱腐蚀。
4. 耐高温性好:聚丙烯纤维的熔点约为165℃,可以在较高温度下使用。
5. 耐磨性好:聚丙烯纤维的耐磨性好,可以减少混凝土中的磨损。
6. 耐紫外线性能好:聚丙烯纤维对紫外线的耐性好,不易老化。
7. 易于加工:聚丙烯纤维可以轻易地加工成不同形状和尺寸的纤维。
8. 良好的亲水性:聚丙烯纤维的表面亲水性好,不会影响混凝土的水泥凝结。
三、混凝土中掺加聚丙烯纤维的原理混凝土中添加聚丙烯纤维,可以显著提高混凝土的性能,主要原因如下:1. 改善混凝土的抗裂性混凝土在受到外力作用时容易产生裂缝,这是因为混凝土的拉伸强度较低。
聚丙烯纤维可以增加混凝土的拉伸强度,从而减少混凝土的裂缝。
聚丙烯纤维的加入可以有效地提高混凝土的抗裂性能,减少混凝土的裂缝。
聚丙烯纤维可以增加混凝土的拉伸强度和韧性,防止混凝土在受到外力作用时出现裂缝。
2. 提高混凝土的抗冲击性混凝土在受到冲击力作用时容易破裂,这是因为混凝土的韧性较低。
聚丙烯纤维可以增加混凝土的韧性,从而提高混凝土的抗冲击性。
3. 提高混凝土的抗渗性混凝土的渗透性较强,容易渗漏和受潮。
聚丙烯纤维的加入可以增加混凝土的密实性和紧密度,从而减少混凝土的渗透性。
聚丙烯纤维可以减少混凝土中的孔隙,增加混凝土的密实性。
混凝土中聚丙烯纤维的应用效果研究

混凝土中聚丙烯纤维的应用效果研究引言混凝土是一种广泛使用的建筑材料,其强度、耐久性和可靠性是建筑工程中至关重要的因素。
然而,由于混凝土的初始强度和抗裂性能不足,需要通过添加一些混凝土增强材料来提高其性能。
聚丙烯纤维是一种常用的混凝土增强材料,其应用效果已经得到广泛认可。
本文将重点研究混凝土中聚丙烯纤维的应用效果。
1. 聚丙烯纤维的特性聚丙烯纤维是一种由聚丙烯单体制成的纤维材料。
其特性如下:(1)高强度:聚丙烯纤维的拉伸强度和弹性模量都很高,可以有效地增强混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
(2)耐久性:聚丙烯纤维具有良好的耐久性,可以在混凝土的使用寿命内保持稳定的性能。
(3)耐腐蚀性:聚丙烯纤维不会被水、碱、酸等化学物质腐蚀,可以有效地延长混凝土的使用寿命。
(4)阻燃性:聚丙烯纤维具有良好的阻燃性能,可以有效地防止混凝土在火灾时失去强度。
2. 混凝土中聚丙烯纤维的应用效果(1)提高混凝土抗裂性能混凝土在受力时容易产生裂缝,影响其使用寿命和强度。
添加聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的抗裂性能,减少裂缝的产生。
混凝土中聚丙烯纤维的应用可以将混凝土的抗裂强度提高30%以上。
研究表明,在混凝土中添加0.5%的聚丙烯纤维可以有效地防止裂缝的产生。
(2)提高混凝土的抗冲击性能混凝土在受到冲击时容易发生破坏,影响其使用寿命和安全性。
添加聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的抗冲击性能。
研究表明,在混凝土中添加1%的聚丙烯纤维可以将混凝土的抗冲击能力提高50%以上。
(3)提高混凝土的抗疲劳性能混凝土在长期使用过程中容易发生疲劳破坏,影响其使用寿命和可靠性。
添加聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的抗疲劳性能。
研究表明,在混凝土中添加0.8%的聚丙烯纤维可以将混凝土的抗疲劳性能提高30%以上。
(4)提高混凝土的抗冻融性能混凝土在低温环境下容易发生冻融破坏,影响其使用寿命和可靠性。
添加聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的抗冻融性能。
研究表明,在混凝土中添加0.5%的聚丙烯纤维可以将混凝土的抗冻融性能提高40%以上。
聚丙烯腈混凝土施工工艺

聚丙烯腈混凝土施工工艺1. 引言大家好,今天咱们聊聊聚丙烯腈混凝土,听起来是不是有点高大上?其实呢,这玩意儿在施工中可是大有用处,能让混凝土更结实、更耐用。
想想吧,咱们的房子、桥梁,甚至那些“千年古迹”,都是靠它们撑起来的。
今天就让我们一起来深入了解一下这个工艺,看看它的“绝招”是什么。
2. 聚丙烯腈混凝土的基本概念聚丙烯腈,听起来像是外星人语言,其实它是一种塑料纤维,用在混凝土里能大幅提升抗裂性能。
想象一下,如果混凝土是一个人,聚丙烯腈就像是他的护身符,能够抵御各种外在压力,哇塞,真是个好伙伴!这东西不仅能提高强度,还能降低混凝土的脆性,简直是让混凝土“开了外挂”!2.1 施工准备在咱们开始施工之前,准备工作那是必不可少的。
首先,要确保原材料的质量,别拿个劣质的东西来应付,毕竟,好的开始是成功的一半嘛。
其次,混凝土的配比也得合理,这就像做饭,盐放多了可就难以下咽。
最后,还得搞清楚天气,天公不作美,施工可就得搁浅了。
2.2 施工流程好,准备就绪,施工开始啦!首先,咱们要把聚丙烯腈纤维均匀地加入混凝土中,确保每一寸都能得到“保护”。
然后,把混合好的料子倒入模具,轻轻震动,确保没有气泡,这就像给小宝宝洗澡,细心点才能让他舒舒服服的。
最后,混凝土浇筑后,要进行养护,保持湿润,让它慢慢“长大”。
3. 聚丙烯腈混凝土的优势说到聚丙烯腈混凝土的优势,那可真是一箩筐!首先,抗裂性能好,不容易出现裂缝,这样一来,后期维护的麻烦可就少了。
其次,它的耐久性强,能够抵抗水、盐等侵蚀,使用寿命长得像是“长生不老药”。
还有就是,它的重量轻,施工时搬运起来不费劲,就像拿个空盒子那么轻松。
3.1 适用范围那么,这种混凝土到底用在什么地方呢?哦,范围可广泛着呢!从高楼大厦到桥梁,甚至一些特种工程,都能看到它的身影。
想想看,未来的城市,聚丙烯腈混凝土将是建筑的“明星”,成为建筑师们争相追捧的“香饽饽”。
3.2 施工注意事项不过,虽然聚丙烯腈混凝土有这么多好处,但在施工过程中也要注意一些小细节哦。
混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法

混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法一、背景介绍混凝土是一种常用的建筑材料,由水泥、骨料和水等原材料混合而成,具有高强度、耐久性好等优点。
然而,混凝土也存在着一些缺陷,如易开裂、易受温度变化影响等。
为了弥补这些缺陷,可以在混凝土中添加聚丙烯纤维。
本文将重点介绍混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法。
二、聚丙烯纤维的特性聚丙烯纤维是一种由聚丙烯单体聚合而成的合成纤维,具有轻、柔软、耐腐蚀、防火等特点。
聚丙烯纤维可以用于各种不同的应用领域,如纺织品、卫生用品、建筑材料等。
在建筑材料领域,聚丙烯纤维具有以下特性:1.增强混凝土的韧性和耐久性。
2.改善混凝土的抗裂性能。
3.增强混凝土的抗冲击性能。
4.提高混凝土的抗渗透性。
5.减少混凝土的收缩和变形。
6.改善混凝土的抗冻性能。
三、混凝土中添加聚丙烯纤维的作用混凝土中添加聚丙烯纤维可以起到以下几个作用:1.增强混凝土的韧性和耐久性聚丙烯纤维可以增加混凝土的韧性和耐久性,使其能够承受更大的压力和拉力,从而使混凝土更加牢固和耐用。
2.改善混凝土的抗裂性能混凝土中添加聚丙烯纤维可以有效地改善混凝土的抗裂性能,减少混凝土因温度变化和干燥引起的裂缝,并且可以在混凝土表面形成一个均匀的纤维网,增加混凝土的强度和韧性。
3.增强混凝土的抗冲击性能聚丙烯纤维可以增强混凝土的抗冲击性能,减少混凝土受到外力冲击时的损伤和破坏,从而使混凝土更加耐用。
4.提高混凝土的抗渗透性混凝土中添加聚丙烯纤维可以改善混凝土的抗渗透性能,防止混凝土遭受水侵蚀,从而延长混凝土的使用寿命。
5.减少混凝土的收缩和变形聚丙烯纤维可以减少混凝土的收缩和变形,防止混凝土在干燥过程中出现裂缝和变形,从而使混凝土更加稳定和耐用。
6.改善混凝土的抗冻性能混凝土中添加聚丙烯纤维可以改善混凝土的抗冻性能,减少混凝土受到冻融循环的影响,从而延长混凝土的使用寿命。
四、混凝土中添加聚丙烯纤维的方法混凝土中添加聚丙烯纤维的方法有以下几种:1.直接添加法将聚丙烯纤维直接加入混凝土中,与水泥、骨料等原材料一起混合搅拌,使其均匀分散在混凝土中。
建筑用工程纤维之聚丙烯腈纤维说明

建筑用工程纤维之聚丙烯腈纤维介绍博特(BOT)系列产品1.什么是聚丙烯腈纤维?聚丙烯腈纤维是一种专门用于沥青混凝土或水泥混凝土中起到增强防裂作用的新型加筋纤维,它又称腈纶纤维,是由100%聚丙烯腈树脂经特殊工艺加工而成的合成纤维。
作为混凝土的次要加筋材料,聚丙烯腈纤维可明显地提高混凝土的韧性及抗冲击性能,并有效地阻止裂缝的产生和发展,提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性能,另外,作为加强沥青混凝土的专用纤维产品,它不仅可以大大改善沥青路面的粘结性、高温稳定性、疲劳耐久性,并且具有低温防裂和防止反射裂缝的性能,有效提高抗拉、抗剪、抗压及抗冲击强度。
它在混凝土中的巨大作用和使用前景已经越来越被工程界所认识和接受。
2.聚丙烯腈纤维常见类型聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯网状纤维、聚酯纤维、纤维素纤维、建筑用木质纤维、路用木质纤维、颗粒状木质纤维、高性能塑钢纤维、钢纤维、抗车辙剂、矿物质纤维、微硅粉等3.聚丙烯腈纤维作为混凝土的次要加筋材料,聚丙烯腈纤维可明显地提高混凝土的韧性及抗冲压性能,并有效地阻止裂缝的产生和发展,提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性能。
另外作为加强沥青混凝土的产业用纤维产品,它不仅可以大大改善沥青路面的粘结性、高温稳定性,疲劳耐久性,并且具有低温防裂和防止反射裂缝的性能。
有效提高抗拉、抗剪、抗压及抗冲击强度。
它在混凝土中的巨大作用和使用前景已经越来越被工程界所认识和接受。
4.聚丙烯腈纤维的物理参数:化学成分:聚丙烯腈类型:集束状单丝颜色:淡黄色自然色比重:1.18g/m³长度:6-19mm(可调)直径:12±3um熔点:220℃燃点:580℃拉伸强度:≥450MPa弹性模量:≥7.0GPa断裂伸长率:15-26%耐酸碱性:强自分散性:好安全性:安全无毒5.产品用途:新建沥青路面、桥面、旧水泥路面罩面、旧沥青路面罩面、局部损坏路面修补。
添加量:用于高等级公路路面,1.5-2.5kg/吨沥青混合料,适用于昼夜交通量3000-80000用于桥面磨耗层,2.0-3.5kg/吨沥青混合料。
聚丙烯纤维混凝土

聚丙烯纤维混凝土聚丙烯纤维混凝土是一种新型的建筑材料,在国内外得到了广泛的应用和推广。
它以聚丙烯纤维增强混凝土的性能,具备了优异的综合力学性能和耐久性能。
本文将从聚丙烯纤维混凝土的定义、性能特点、应用范围及前景等方面对其进行详细介绍。
聚丙烯纤维混凝土是将聚丙烯纤维与混凝土充分混合后制成的一种新型复合材料。
聚丙烯纤维是一种具有优异性能的增强纤维,其拉伸强度高、耐腐蚀性好、抗裂抗冲击性能优异,可以有效地增强混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
聚丙烯纤维混凝土不仅具备了混凝土的优点,如耐火性、耐久性和抗冻融性等,还具备了聚丙烯纤维的优点,如高强度、轻量化和耐腐蚀等,因此在工程中具有广泛的应用前景。
聚丙烯纤维混凝土的主要性能特点有以下几个方面。
首先,聚丙烯纤维的加入可以大大提高混凝土的抗裂性能,有效地防止混凝土的裂缝发生和扩展。
其次,聚丙烯纤维的拉伸强度高,可以有效地增加混凝土的抗拉强度,增强混凝土的整体力学性能。
第三,聚丙烯纤维具有较好的耐久性能,能够有效地抵抗酸碱腐蚀和氯盐腐蚀,延长混凝土的使用寿命。
第四,聚丙烯纤维具有较好的抗冲击性能,可以有效地减少外力对混凝土的影响,提高混凝土的抗震能力。
聚丙烯纤维混凝土在各个领域具有广泛的应用。
在建筑工程中,聚丙烯纤维混凝土可以用于制作墙体、地板、梁柱等结构,增强整体的抗震性能和承载能力。
在交通工程中,聚丙烯纤维混凝土可以用于制作路面、桥梁、隧道等,提高道路的耐久性和承载能力。
在水利工程中,聚丙烯纤维混凝土可以用于制作水坝、渠道、堤坝等,提高水利工程的安全性和耐久性。
在环境工程中,聚丙烯纤维混凝土可以用于制作污水处理池、垃圾填埋场等,提高环境工程的稳定性和耐久性。
聚丙烯纤维混凝土的应用前景非常广阔。
随着人们对建筑安全性和耐久性要求的提高,聚丙烯纤维混凝土作为一种新型的建筑材料将会得到更加广泛的应用。
它具备了传统混凝土的优点,又具备了聚丙烯纤维的优点,可以在提高建筑物的抗震能力、抗裂性能、耐久性和稳定性等方面发挥重要作用。
聚丙烯纤维在混凝土中的应用研究

d o i:10. 3963/j.iss n. 1674-6066. 2016. 06. 003聚丙烯纤维在混凝土中的应用研究郭志超1田焜2,李儒光3(1.中铁十二局集团第二工程有限公司,太原030032; 2.湖北省产品质量监督检验研究院,武汉4300613.武汉理工大学材料学院,武汉430070)摘要:根据实际工程研究背景,通过在混凝土中掺加聚丙烯纤维制备了纤维混凝土,然后对其工作性能和力学性能进行了分析。
结果发现,纤维的掺入可以明显提高混凝土的劈裂强度,减少混凝土裂缝的产生和发展。
混凝土的工作性能随着纤维掺量的增加有一定程度的降低。
纤维对混凝土抗压强度影响较小。
最后根据实际施工经验,在纤维混凝土施工过程中,一是需要控制原材料的质量,二要控制好混凝土的拌合、运输和浇筑工艺,最后是一定要对纤维混凝土的养护进行监控,从而保证纤维混凝土的施工质量。
关键词:聚丙烯纤维;劈裂强度;施工性能;养护制度Application of Polypropylene Fiber in the ConcreteGUO Zhi-chao1,T I A N K u n2 ,LI Ru-guang3(1.China Railway 12th Bureau Group Co»Ltd/Paiyuan 030032 ,China;2.Hubei Province Product Quality Supervision and Inspection Institute»Wuhan430070»China;3.School of Materials Science and Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China)A b s tr a c t :In this paper)polypropylene fiber was added into the concrete according to the practical engineering background.P'he working a nd mcchanicai performance were analyzed in the paper.P'he results showed that the fiber can significantly improve the splitting strength of concrete»decrease the cracking of the concrete and development.P'he working performance of concrete reduced with the increase of fiber content.Fiber had a little effect on the compressive strength of concrete.According to the actual construction experience,there were sev one was the quality of raw materials»second was the concrete mixing,transportation and ca the curing system.K e y w o r d s:polypropylene fiber;cleavage strength;construction performance;curing regime作为目前建筑结构中应用最广泛的材料,混凝土具有易成型、能耗低、耐久性好、成本低等优点,但是混 凝土仍有其不足,如自重大、脆性大、抗拉强度低等,限制了其应用范围的进一步扩大,同时水泥作为混凝土 中主要的胶凝材料,其在硬化阶段会产生收缩,严重影响其性能的发挥。
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浅谈高性能砼中的聚丙烯腈纤维对性能影响关键词:高性能混凝土聚丙烯腈纤维性能影响
中图分类号:tq342+.31文献标识码: a文章编号:
我们知道在高性能砼中添加聚丙烯腈纤维可以有效地增加砼的劈裂抗拉强度、脆性和抗冲击性能。
那么,掺加的纤维对高性能砼的劈裂抗拉强度、脆性、抗冲击性能和影响究竟表现在哪些方面呢?我们通过在实际应用中进行了探讨和分析,了解了掺加的纤维对高性能砼的脆性下降、抗冲击性能提高的原理。
一、对砼的耐久性的需要
高性能砼不仅要有良好的强度性能,还应有优异的耐久性能和适应性的工作性能。
以满足目前和未来的大规模砼工程的施工对耐久性的需要。
通常我们应用粉煤灰来配制出高性能砼。
这种砼具有强度高,工作性能好;硬化砼的抗冻融性能;抗渗透性能和抗侵蚀性能优异。
但是脆性大、抗冲击性差,影响了高性能砼的推广和应用。
针对目前我国的客运专线和高速铁路的发展,砼的收缩开裂、湿胀开裂和脆性,就成为目前高性能砼亟待解决的重要问题。
根据相关文献资料,结合我们施工的工程项目,我们采用了聚丙烯腈纤维作为砼的添加材料,以此来改善高性能砼脆性和抗冲击性能,并对相关指标进行了检测。
我们在郑西客专铁路的施工中就采用了聚丙烯腈纤维作为砼的添加材料,以此来改善高性能砼脆性和抗冲击性能。
现以郑西客专灵宝特大桥c40桥面聚丙烯腈纤维混凝土为例:
(一)原材
水泥:采用洛阳黄河同力p.o42.5普硅水泥。
水泥的化学成分:
2、掺合料:采用三门峡唐润ⅰ级粉煤灰。
其化学成分:
3、外加剂:采用山东菏泽联强lq-ⅱ聚羧酸高效减水剂。
其化学成分:
4、聚丙烯腈纤维:采用盐城市创成的聚丙烯腈纤维。
其物理性能:
(二)砼的性能试验:
1、抗压强度:
(三)分析
1. 聚丙烯腈纤维对高性砼脆性影响
高性能砼的强度和耐久性主要受水灰比和矿物聚合物的影响,
当水灰比(w/c)定时,矿物掺合料掺量将直接影响到高性砼的各种物理力学性能,而掺聚丙烯腈纤维可以改善高性能砼各种物理性能。
高性能砼增加纤维掺量(0、1.0%)对砼强度影响
在砼内掺入专用的聚丙烯纤维并经搅拌后,由于聚丙烯腈纤维与水泥基集料有极强的结合力,可以迅速而轻易地与砼材料混合,分布均匀;同时由于细微,故比表面积大,每公斤聚丙烯微纤维连起来的总长度可绕地球10多圈,若分布在1m3 的砼中,则可使每cm3的砼中有近二十条纤维丝,故能在砼内部构成一种均匀的乱向支撑体系。
在砼凝结的过程中,当水泥基体收缩时,由于纤维这些微细配筋的作用而消耗了能量,可以抑制砼开裂的过程,有效地减少砼干缩时所引起的微小裂缝,提砼的韧性。
有关单位曾对聚丙烯腈纤维砼及普通砼进行常规力学测试,并作了劈裂抗拉测试试件破坏比较:在相同条件下,聚丙烯纤维砼强度提高并不大,但试件的破坏形式却不相同,普通砼为脆性破坏,完全断裂;而聚丙烯纤维砼仅有两条不同方向的可见短裂缝,试件仍保持完整。
从以上比较可以反映出聚丙烯纤维能大大提高砼的抗裂能力和韧性,对克服高强砼的脆性有较理想的效果。
2. 聚丙烯腈纤维网对高性能砼抗冲击性影响
聚丙烯腈纤维对高性能砼抗冲击性具有较大影响。
由实验数据
可知,在高性能砼中掺加纤维可以显著改善砼的抗冲击性能。
高性能砼的抗冲击性能随纤维掺量增加而明显提高,砼抗冲击性提高与纤维掺量成正比。
此外纤维高性能砼的抗冲击性能随砼基材料强度的提高而增长。
因此,纤维与高性能砼复合是配制高性能砼的主要技术途径之一。
3. 聚丙烯腈纤维对高性能砼增折与抗冲击性能改善的机理初探
在高性能砼中掺入聚丙烯腈纤维后能显著提高砼抗折强度和抗冲击性能,其抗冲击性能的提高尤为显著。
究其原因,在于纤维的阻裂效应。
实际上高性能砼从无缺陷理想状态来讲,其抗压、抗折强度增长幅度应该是基本一致的。
之所以高性能砼抗压强度提高幅度大大地大于抗折强度提高幅度,原因就在于高性能砼内部存在不同尺度。
由于高性能砼脆性及自收缩等造成内部存在不同尺度的微裂缝,而微裂缝对抗折强度的影响远大于抗压强度。
由于高性能砼脆性及自收缩等造成内部存在不同尺度的微裂纹,在结构形成过程中,聚丙烯腈纤维阻止了这些裂缝的引发,从而减少了裂缝源的数量,并使裂缝尺度变小,这就降低了裂缝尖端的应力强度因子,缓和了裂缝尖端受力集中程度,在受力过程中,又抑制了裂缝的引发与扩展。
这样就可以充分发挥高性能混凝土高抗折强度效应,这就是纤维能大幅度提高高性能砼抗折强度而不能提高其抗压强度的原因。
但为了充分发挥纤维混凝土阻裂效果,必须加强界面粘结性能,而界面粘结特性又直接受水灰比(w/c)和粉煤灰的影响。
4.加入粉煤灰对界面区影响
在聚丙烯纤维砼掺入粉煤灰,同时加入高效减水剂,可使其抗拉强度和抗冲击性大为提高。
硅灰与水泥石孔隙中的离子起化学反应,使c-s-h凝胶增加,导致水泥石中大孔减少,凝胶孔增加,结构变得致密,强度显著提高,掺入适量粉煤灰、改善纤维砼中水泥浆体与集料、纤维界面区的结构,使界面区的ca(oh)2晶体数量下降,取向度明显降低,晶粒细化、c-s-h凝胶数量增加,加强了界面粘结力,提高聚丙烯腈纤维高性能砼的抗冲击性能和降低其脆性。
(四)结论
1.高性能砼由于脆性,自收缩开裂和内部微裂缝使其劈裂抗拉强度增长幅度远远小于抗压强度增长幅度,并且后期强度和耐久性能有可能下降。
2.在高性能砼中掺加聚丙烯腈纤维可以充分发挥高性能砼高强效应,特别是高劈裂抗拉效应。
3.聚丙烯腈纤维高性能砼在冲击荷载下的抗裂性能是高性能砼的3-4倍。
而高性能砼的抗冲击性能与普通混凝土一样差别不大。
参考文献:冯乃谦,高性能混凝土,北京中国建筑工业出版社1999.9
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