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【聚丙烯腈纖維】在研究中積累寶貴經(jīng)驗(yàn)

文章出處:聚丙烯腈纖維責(zé)任編輯:鼎強(qiáng)聚丙烯腈纖維人氣:-發(fā)表時(shí)間:2018-06-28 20:00【

  在實(shí)際工程凍融循環(huán)中,當(dāng)混凝土溫度降低,在其內(nèi)部,自由水會(huì)冰結(jié),體積將會(huì)增大,若體積膨脹力不能得到緩解,在內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)溫度升高,內(nèi)部溶液解凍后,結(jié)冰造成的膨脹仍然存在,增加的空間則會(huì)吸收更多水分。當(dāng)再次受凍時(shí),膨脹會(huì) 進(jìn) 一步產(chǎn) 生,凍 融循環(huán) 不斷重 復(fù)和積累,造成混凝土破壞。在混凝土中添加高效的減水劑,可在其內(nèi)部生成非常多的微小氣泡,混凝土含氣量提高,孔隙飽水度降低,在凍融過程中,緩解了滲透壓力、凍脹壓力,提高了混凝土抗凍能力。在摻入聚丙烯腈纖維后,混凝土抗凍性作用機(jī)理與減水劑有所區(qū)別,相比與工程上的其他有機(jī)纖維,聚丙烯腈纖維更短更細(xì),在相同的添加量下,根數(shù)則更多,可其網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)效應(yīng)。在混凝土早期產(chǎn)生的微裂,聚丙烯腈纖維可對(duì)其進(jìn)行有效抑制,將收縮裂縫減少。聚丙烯腈微細(xì)纖維在混凝土中均勻分布后,可起承托骨料的作用,并阻礙內(nèi)部空氣的溢出,增大混凝土含氣量,因而在低溫循環(huán)中,滲透壓力及靜水壓力得到緩解;微細(xì)纖維使得混凝土內(nèi)部早期缺陷得到改善,裂隙尺度降低,混凝土抗拉極限應(yīng)變的提高,抗拉行為得到改善,圖 11為混凝土劈拉荷載。

 聚丙烯腈纖維最顯著的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)溫度降低時(shí),其彈性模量反而增加,這使其在混凝土中傳遞荷載能力較強(qiáng),約束裂縫擴(kuò)展能力也同樣很強(qiáng)。凍結(jié)時(shí),彈性模量 增強(qiáng) 可 抵 消水 結(jié)冰 的膨 脹力;融 化時(shí),纖維彈性模量 降低減少了膨脹造成的體積增量,降低吸入的水分,整體上提高了混凝土的抗凍性能。

  我們?cè)趦鋈诮惶姝h(huán)境下,研究了道面聚丙烯腈纖維混凝土的抗凍性能,得出如下結(jié)論:

① 采用高效減水劑的 C45組試件,經(jīng)過 300次的凍融循環(huán),摻有 010% 的混凝土試件比未添加纖維的試件的質(zhì)量損失率要高。經(jīng)過 300次的凍融循環(huán),試件 A— 2、A— 3的抗凍性能較好。試件 A— 2、 A— 3的抗壓強(qiáng)度與抗彎強(qiáng)度均比凍融前要高。

② 采用普通減水劑的 C55組試件,在經(jīng)過 180次的凍融循環(huán)后,未添加纖維的試件 A— 0質(zhì)量損失率在凍融循環(huán)為 270次時(shí)達(dá)到最大值 05%,摻加纖維的 3個(gè)試件在 300次凍融循環(huán)后,質(zhì)量損失率相 差 較 小,3個(gè) 試件相對(duì)動(dòng)彈性模量均大于930%。試件抗壓強(qiáng)度均出現(xiàn)下降,凍融后,混凝土抗折強(qiáng)度比未 添 加纖 維的 試 件 均要 高,在循 環(huán)250次后,A— 0已破壞嚴(yán)重,添加纖維的 3個(gè)試件則保持保持較高抗折強(qiáng)度。

③ SEM照片表明,在纖維表面,平行刻痕非常多,大量水化產(chǎn)物附著在上面,混凝土和纖維粘結(jié)力有效得到提高,纖維空間網(wǎng)狀協(xié)調(diào)效應(yīng)得到充分發(fā)揮。

④ 摻入高效減水劑后,混凝土抗凍融性能要比普通減水劑效果好。


  聚丙烯腈纖維是一種抗裂強(qiáng)度高,分散效果好,混凝土摻量為每立方米0.5-1.0kg。應(yīng)用領(lǐng)域有:橋梁工程、道路工程、水利港口工程、建筑工程、隧道地鐵工程、機(jī)場工程等等。

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