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【纖維素纖維】用技術(shù)為工程注入新動(dòng)能

文章出處:鼎強(qiáng)纖維素纖維責(zé)任編輯:鼎強(qiáng)纖維素纖維人氣:-發(fā)表時(shí)間:2018-04-10 20:00【

   凍融破壞是混凝土耐久性的重要病害之一,嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。本試驗(yàn)研究了C50高強(qiáng)度混凝土抗凍性能隨纖維索纖維摻量的變化規(guī)律,探討了纖維素纖維改善混凝土抗凍性能的機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明:摻加纖維素纖維可以明顯改善混凝土的抗凍性能,隨著凍融次數(shù)的增加.纖維的作用愈加明顯;300次凍融循環(huán)后。素混凝土的相對動(dòng)彈性模量降為42.46%,而纖維混凝土試件UI、U2、U3和U4的相對動(dòng)彈性模量分別為68.21%、67.42%,68.32%和70.17%。纖維摻量為0.9~1.5 kg/m3時(shí),纖維素纖維混凝土抗凍標(biāo)號(hào)均大于D300。對于抗凍指標(biāo)要求高的地區(qū)和結(jié)構(gòu),選用纖維摻量1.3 kg/m3比較經(jīng)濟(jì)合理。

    凍融破壞是指水工建筑物已硬化的混凝土在浸水飽和或潮濕狀況下,由于溫度正負(fù)交替變化(氣溫或水位升降),使混凝土內(nèi)部孔隙水形成凍結(jié)膨脹壓、滲透壓及水中鹽類的結(jié)晶壓等,產(chǎn)生疲勞應(yīng)力,造成混凝土由表及里逐漸剝落的一種破壞現(xiàn)象。地處寒冷地區(qū)的水電站、鐵路橋涵、交通部門的混凝土路面,橋梁以及市政丁程結(jié)構(gòu)中的混凝土,都受到凍融破環(huán)。在路面的各種凍融病害中,表面剝蝕和混凝土裂紋是最普遍的,嚴(yán)重影響道路的使用壽命和行車的舒服度;橋梁的主要病害有,混凝土的表面開裂,砂漿的剝蝕與粗骨料外露,以及鋼筋外露、銹蝕;公路隧道滲漏水,會(huì)造成襯砌開裂、變形乃至破壞。北方地區(qū)經(jīng)常在路面上采用灑除冰鹽的方法,使冰雪自動(dòng)融化。但是,各類除冰鹽都會(huì)引起水泥混凝土路面的嚴(yán)重剝蝕,氯鹽還會(huì)引起鋼筋銹蝕,由此造成的經(jīng)濟(jì)損失和維修費(fèi)用猛增。因此,如何提高混凝土的抗凍性成為亟需解決的問題。UF500纖維素纖維是美國生產(chǎn)的新一代高性能纖維素纖維。目前關(guān)于合成纖維、鋼纖維[1.53混凝土抗凍性能的研究較多,但關(guān)于纖維素纖維混凝土抗凍的研究鮮見報(bào)道。本文試驗(yàn)研究了纖維素纖維混凝土的抗凍性能,分析了纖維摻量對混凝土抗凍性能的影響規(guī)律,探討了纖維素纖維改善混凝土抗凍性能的機(jī)理。本文研究成果已在放水河渡槽中得到了成功應(yīng)用。

按照水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行抗凍試驗(yàn)。

(1)將已浸水的試件擦去表面水分后,稱初始質(zhì)量。

(2)測量試件的初始自振頻率,作為評定抗凍性的起始值。同時(shí)做必要的外觀描述或照相。

(3)隨即將試件裝入試件盒中,按凍融介質(zhì)要求,注入淡水,水面應(yīng)浸沒試件頂面20 Inm。

(4)每凍融循環(huán)25次對試件檢測一次。測試時(shí),小心將試件從盒中取出,沖洗干凈,擦去表面水分,測定自振頻率和稱質(zhì)量,做必要的外觀描述或照相。每次測試完畢后,應(yīng)將試件掉頭,重新裝入試件盒,注入淡水,繼續(xù)試驗(yàn)。在測試過程中,為防止試件失水,待測試件用濕布覆蓋。

(5)凍融至預(yù)定的循環(huán)次數(shù),停止試驗(yàn),將試件取出。

   試件在凍融循環(huán)過程中,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,在試件的表面出現(xiàn)了孔洞,且孔徑逐漸變大,直至在試件表面出現(xiàn)裂縫,試件破壞。未進(jìn)行凍融循環(huán)的混凝土試件表面光滑,無孔洞。進(jìn)行了25次凍融循環(huán)后素混凝土和纖維素纖維混凝土試件表面都出現(xiàn)了小孔,小孔洞主要分布在試件的表面,原因可能是試件本身表面存在的缺陷,以及表面水泥漿中的氣孔。這些氣孔在吸水后結(jié)冰膨脹,表面硬化水泥漿體在膨脹壓力下剝落。因此,混凝土試件表面出現(xiàn)了孔洞,但主要是單個(gè)的孔洞。且孔洞的直徑較大。比較素混凝土和纖維混凝土試件表面的孔洞,發(fā)現(xiàn)它們孔洞直徑、個(gè)數(shù)無明顯差別,甚至個(gè)別纖維混凝土試件表面孔洞比素混凝土還嚴(yán)重??梢姵跗趦鋈谄茐?,試件澆筑質(zhì)量、初始缺陷有較大影響,而纖維作用不明顯。

    300次凍融循環(huán)后素混凝土試件全部損傷嚴(yán)重,試件表面和側(cè)面都出現(xiàn)了寬度較大的裂縫,個(gè)別素混凝土試件甚至出現(xiàn)了大面積的剝落,試件強(qiáng)度和密實(shí)度明顯下降;纖維摻量為0.9 kg/m3的U1試件在表面出現(xiàn)了一條橫向貫通裂縫和縱向裂縫,且有連通的趨勢;纖維摻量為1.1 kg/m3的U2在試件原有坑的周圍各出現(xiàn)一條縱向和橫向裂縫,且裂縫開展較大,個(gè)別部位有脫落的趨勢l纖維摻量為1.3 kg/m3、1.5 kg/m3的U3、U4試件存在微裂縫。

    在凍融循環(huán)過程中測定混凝土動(dòng)彈模量試驗(yàn)可以反映試件內(nèi)部的凍融損傷情況。凍融循環(huán)后實(shí)際測得的動(dòng)彈模量與初始動(dòng)彈模量的比值百分?jǐn)?shù)稱為相對動(dòng)彈模量。


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