為了改善普通混凝土抗拉強度低 、極限應變小、抗沖擊性差 、脆性大、易開裂等缺點,滿足對混凝土高強度高韌性的要求 ,近年來, 通過在高性能混凝土中摻入短切聚丙烯網(wǎng)狀纖維改善其上述缺點正受到廣泛重視 。聚丙烯網(wǎng)狀纖維是較早進行研究并已用于混凝土的聚合物纖維之一,它通過大量吸收能量,大幅度提高水泥混凝土抗裂能力及改善抗沖擊性能,并改進混凝土的整體性 ,除低彈模高延性特點外,聚丙烯網(wǎng)狀纖維還有與水泥基體相容性好,能經(jīng)受水泥水化產(chǎn)物的侵蝕而自身不受損,耐久性能好,價格低廉,不吸水等優(yōu)點。聚丙烯網(wǎng)狀纖維在水泥混凝土中已得到大量應用,在許多工程中取得明顯的效益。聚丙烯網(wǎng)狀纖維目前已廣泛應用于中國和世界許多國家的主要工程之中。

  為了研究聚丙烯纖維混凝土在工程中的耐久性,有必要搞清其抗?jié)B及抗 Cl-1離于滲透能力。我們選用鼎強聚丙烯網(wǎng)狀纖維配制纖維混凝土,研究纖維混凝土的抗?jié)B及 C1 -1離子滲透系數(shù)與纖維摻量的關系,以及摻硅灰對纖維混凝土抗?jié)B及 Cl-1離子滲透系數(shù)的影響。
  各種配合比纖維增韌混凝土的強度見表 3 。由表中結(jié)果表明,在水泥基聚丙烯纖維復合材料摻加硅灰時,混凝土抗壓 、抗折強度隨硅灰摻量增加而提高 。但抗折強度提高幅度大于抗壓強度提高幅度。由此可見在高性能混凝土摻加網(wǎng)狀聚丙烯纖維可以降低高性能混凝土的脆度。通過對纖維增韌高性能混凝土的力學性能測定 ,并結(jié)合市政工程混凝土的應用環(huán)境及具體要求 ,我們對各種網(wǎng)狀纖維摻量的混凝土進行抗凍試驗、抗硫酸鹽和 Cl-1離子滲透系數(shù)試驗。并以此為基礎,進一步探討聚丙烯纖維對混凝土抗?jié)B 、 Cl1離子滲透系數(shù)影響以及對耐久性的影響。
表 3 高性能水泥基聚丙烯纖維網(wǎng)復合材料強度
樣品    SF     PFM Volume   抗壓強度(MPa) 抗折強度(MPa)
編號  (w t)%          %            R3        R28      R3      R28
 1          0              0              36.9     63.4      5.31   8.53
 2          5              0              43.0     73.9      5.45   9.05
 3         10             0              47.5     82.4      6.06   9.82
 4          0              0.1           29.3     60.8      5.36   8.59
 5          5              0.1           29.9     61.3      5.33   8.72
 6         10             0.1           32.4     66.9      5.45   9.25
 7          0              0.15         38.4     68.5      6.08   9.35
 8          5              0.15         39.9     77.7      6.28   11.02
 9         10             0.15         47.4     82.3      7.55   12.52

  各摻量網(wǎng)狀纖維混凝土抗?jié)B試驗結(jié)果見圖 1 。由圖中實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn) , 隨著網(wǎng)狀聚丙烯纖維摻量增加,混凝土的滲水高度隨之增加。這是由于纖維的加入增加混凝土中的界面 , 從而導致混凝土孔隙率提高的緣故。在纖維增韌混凝土中摻加硅灰可以明顯降低混凝土的滲水高度 。由圖中結(jié)果可知, 當硅灰摻量從0 %～ 10 %,纖維增韌混凝土的滲水高度從 113mm 降低到 28mm 。
a.在普通混凝土中摻加網(wǎng)狀聚丙烯纖維會提高混凝土的 Cl-1離子滲透系數(shù)和降低其抗?jié)B能力。
b.在纖維增韌混凝土中雙摻粉煤灰和硅灰可以大幅度降低混凝土的 Cl-1離子滲透系數(shù)和提高其抗?jié)B能力。
c.在纖維增韌混凝土中雙摻粉煤灰和硅灰 ,可以有效地提高混凝土的密實度, 降低混凝土的滲透率 ,這是混凝土耐久性得以改善的主要原因, 而摻加網(wǎng)狀聚丙烯纖維可以提高混凝土的抗沖擊性能以及降低混凝土脆度。

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