纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验_邓宗才
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Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｒａｃｋｓ ａｎｄ ｓｅｅｐａｇｅ ｏｃｃｕｒ ｅａｓｉｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｌｉｎｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｒ ｕｓｅ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｕｒａｂｉｌｉ－ ｔｙ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｆｉｂｅｒ ｃａｎ ｐｌａｙ ａ ｒｏｌｅ ｉｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ａｎｔｉ－ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ａｎｔｉ－ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｈｅｌｐ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ａｎｔｉ－ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｐｅｒ－ ｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ａｄｄｉｎｇ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ａｄｄｉｎｇ ｔｈｅ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｔｓ ａｎｔｉ－ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅ－ ｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｍｕｃｈ ｂｅｔｔｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｈａｎ ａｄｄｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｅａｒｌｙ ｃｒａｃｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｃｒａｃｋ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ； ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
明 的 环 境 中 ，记 录 每 个 试 件 表 面 出 现 第 一 条 裂 缝 的 时 间 。 （２）从混凝土 开 始 搅 拌 到 ４ｈ 后，仔 细 观 测 所 有 裂 缝 数
量、总长与裂缝的最大宽度，裂缝长 度 以 肉 眼 可 见 为 准，用 钢 尺测量，裂缝宽度用精度０．０２ ｍｍ 的 读 数 显 微 镜 测 量，取 裂 缝最宽处的宽度代表该裂缝的裂宽，早 期 开 裂 的 各 项 观 测 结 果为两个试件的平均值。
Ｃ－０
－ １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ － １．６ －
Ｕ－１ 纤维素 １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ ０．９ １．６ －
Ｕ－２ 纤维素 １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ １．１ １．６ －
Ｕ－３ 纤维素 １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ １．３ １．６ －
度１５０ｍｍ 的圆台体，每组６个试件。试验过程按照《水工混 凝土试验 规 程 》（ＳＬ ３５２－２００６）的 渗 水 高 度 法 进 行 。 试 验 过 程为：将抗渗仪水压力一次 加 到 ０．８ ＭＰａ，恒 压 ２４ｈ 后 停 止 试验，用 压 力 机 将 试 件 沿 直 径 劈 开，将 劈 开 面 底 边 １０ 等 分，
ＰＰ－２ 聚丙烯 １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ １．１ １．６ １．３
用笔划出水痕位置，量出 每 个 等 分 点 的 渗 水 高 度，并 以 这 １０
１．３ 试 验 方 法
早期抗裂试验 依 据 《ＡＳＴＭ Ｃ １５７９ 纤 维 混 凝 土 受 约 束 状态下塑性收缩开裂评估标准测试 方 法》进 行。 约 束 平 板 模 具的具体参 数 见 图 １。 底 部 钢 板 的 突 起 作 为 裂 缝 诱 导 器，使 试验效果更显著［７］，每组制作两个试件。试 验 步 骤 简 述 如 下： （１）将基准混 凝 土 与 纤 维 混 凝 土 浇 入 模 具，振 捣 抹 面 后，置 于 风向平行试件表 面、风 速 ５ ｍ／ｓ、温 度 ２０ ℃ ±２ ℃、相 对 湿 度 不大于６０％、并在试件表面正上方３０ｃｍ 处用１ｋＷ 灯泡照
１．２ 混 凝 土 配 合 比
试 验 混 凝 土 配 合 比 见 表 ２。
表 ２ 混 凝 土 配 比
组号
Ｔａｂｌｅ ２ Ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ
纤维 品种
材 料 用 量／（ｋｇ·ｍ－３）
水
水泥
粉煤 灰
砂
石子 纤维
减水 纤维分 剂 散剂
图 １ 矩 形 平 板 模 具 详 图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｐｌａｔｅ ｍｏｌｄ 抗渗试模采用顶 面 直 径 １７５ ｍｍ，底 面 直 径 １８５ ｍｍ，高
南水北调工程是解决我国水资源分布与社会生产力布 局不相适应的矛盾、促进地区经济繁 荣 和 社 会 发 展 与 保 护 生 态环境、支撑缺水地区可持续发展 的 重 要 基 础 设 施。 输 水 渠 道一旦发生开裂渗 漏，不 仅 会 影 响 渠 道 外 观、造 成 渠 道 糙 率 加大，降低过流能力，并且在北方地 区 极 易 产 生 冻 害，加 速 混 凝土的劣化进程，降 低 渠 道 的 使 用 功 能 和 耐 久 性，给 输 水 安 全埋下巨大隐患。国内外大量工程 实 际 表 明，很 多 大 型 输 水 渠道和地下隧道等结构由于抗裂性和抗渗性差而造成混凝 土衬 砌 结 构 的 侵 蚀 性 破 坏 ，给 社 会 带 来 沉 重 的 经 济 负 担 。 ［１－２］ 因此，积极开展混 凝 土 输 水 工 程 抗 裂 性 和 抗 渗 性 研 究，提 高 使用寿命，使其为 国 民 经 济 服 务，已 成 为 我 国 水 利 水 电 发 展 中迫切需要解决的重大问题。
纤维能有效提高混凝土的抗 裂 和 抗 渗 性 能。 目 前，关 于 钢纤维和合成纤维混凝土抗裂和抗 渗 性 的 研 究 较 多 ，并 取 得 了 不 少 成 果［３－４］，但 由 于 钢 纤 维 掺 量 大 、造 价 高 ，聚 丙 烯 、聚 丙 烯腈等合成纤维与混凝土黏结强度 较 低，限 制 了 其 在 工 程 中 的广泛应用。纤维素纤 维 是 新 一 代 高 新 技 术 材 料，具 有 弹 性 模量较高、易分 散 和 与 混 凝 土 黏 结 性 能 良 好 等 优 点。目 前 关 于纤维素纤维 混 凝 土 早 期 抗 裂 性 和 抗 渗 性 能 的 研 究 已 有 报 道，但未与其他纤维进行对比，且未对纤维的增强机理 进 行 分 析［５－６］，因此有必要深入研究纤维素 纤 维 混 凝 土 的 早 期 抗 裂 性 和抗渗性。本文重点研究纤维素纤维混凝土的早期抗裂性能 和抗渗性，分析不同纤维素纤维 掺 量 对 混 凝 土 抗 裂 性 和 抗 渗 性 的 影 响 规 律 ，探 讨 纤 维 改 善 抗 裂 性 和 抗 渗 性 的 机 理 。
·１０· 试 验 研 究
邓宗才等·纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验
１ 试 验 研 究
１．１ 试 验 材 料 特 性
水泥为 Ｐ·Ｏ４２．５Ｒ 普 通 硅 酸 盐 水 泥；Ⅱ 级 粉 煤 灰，烧 失 量为４．６％，需水量比为９９％；砂细度模数２．３，为中砂；石 子 粒径５～２５ ｍｍ 连 续 级 配；灰 色 粉 末 状 聚 羧 酸 类 高 效 减 水 剂；普通自来水；纤 维 素 纤 维 采 用 上 海 罗 洋 新 材 料 科 技 有 限 公 司 的 片 状 纤 维 ，纤 维 素 纤 维 及 聚 丙 烯 纤 维 材 料 特 性 见 表 １。
表 １ 纤 维 材 料 特 性 Ｔａｂｌｅ １ Ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｉｂｅｒｓ
纤维种类
密度 抗拉强 纤维长 标称直 弹性模 亲水 ／（ｇ·ｃｍ－３） 度／ＭＰａ 度／ｍｍ 径／μｍ 量／ＧＰａ 性
纤维素纤维 聚丙烯纤维
１．１ ６００～９００ ２．１～２．３ １４～１７ ８．５ 好 ０．９ ３５０～６００ １７～１９ ５０ ３．８５ 较差
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｅａｒｌｙ Ａｎｔｉ－ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ＤＥＮＧ Ｚｏｎｇ－ｃａｉ，ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇ－ｆａｎｇ，ＸＵ Ｈａｉ－ｂｉｎ，ＤＵ Ｃｈａｏ－ｃｈａｏ （Ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｕｒｂａｎ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，
第 １０ 卷 第 ６ 期 ２０１２ 年 １２ 月
南水北调与水利科技 Ｓｏｕｔｈ－ｔｏ－Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｄｏｉ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１２０１．２０１２．０６０１０
Ｖｏｌ．１０ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２０１２
纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验
邓宗才，张永方，徐海宾，杜超超
（北京工业大学 城市与重大工程安全减灾省部共建重点实验室，北京 １００１２４）
摘要：渠道衬砌混凝土极易开裂渗透，严重影响渠道的正常使用和混凝土耐久性。纤维可以在混凝土中发挥阻 裂 作 用。通过对比试验，研究了纤维素纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土的早期抗裂和抗渗性能，分析纤维素纤维掺 量 对 混凝土抗裂性和抗渗性的影响规律，探讨纤维改善混凝土抗裂和抗渗性能的机理，提出经济合理的纤维掺量。 试 验 结 果 表 明 ：纤 维 素 纤 维 的 掺 入 显 著 改 善 了 混 凝 土 的 抗 裂 和 抗 渗 性 能 ，且 改 善 效 果 明 显 优 于 聚 丙 烯 纤 维 。 关 键 词 ：纤 维 素 纤 维 混 凝 土 ；聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土 ；早 期 抗 裂 ；抗 裂 性 ；抗 渗 性 中 图 分 类 号 ：ＴＵ５２８．５７２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７２－１６８３（２０１２）０６－００１０－０４
个测点的算术平均值作为该试件的 渗 水 高 度，然 后 取 ６ 个 试 件渗水高度的算术平均值作为该组 试 件 的 平 均 渗 水 高 度 ，当 某 一 组 数 据 与 ６ 个 试 件 平 均 值 相 差 大 于 １５％ 时 将 其 剔 除 。
２ 试 验 结 果 及 分 析
２．wk.baidu.com 纤 维 素 纤 维 对 混 凝 土 早 期 抗 裂 性 能 的 影 响 ２．１．１ 试 验 结 果
收 稿 日 期 ：２０１２－０７－１９ 修 回 日 期 ：２０１２－０８－１５ 网 络 出 版 时 间 ：２０１２－１１－２５ 网 络 出 版 地 址 ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１３．１３３４．ＴＶ．２０１２１１２５．１１０３．０１７．ｈｔｍｌ 作 者 简 介 ：邓 宗 才（１９６１－），男 ，陕 西 扶 风 人 ，教 授 ，博 士 生 导 师 ，主 要 从 事 智 能 结 构 、混 凝 土 加 固 技 术 等 领 域 的 研 究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｅｎｇｚｃ＠ｂｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
明 的 环 境 中 ，记 录 每 个 试 件 表 面 出 现 第 一 条 裂 缝 的 时 间 。 （２）从混凝土 开 始 搅 拌 到 ４ｈ 后，仔 细 观 测 所 有 裂 缝 数
量、总长与裂缝的最大宽度，裂缝长 度 以 肉 眼 可 见 为 准，用 钢 尺测量，裂缝宽度用精度０．０２ ｍｍ 的 读 数 显 微 镜 测 量，取 裂 缝最宽处的宽度代表该裂缝的裂宽，早 期 开 裂 的 各 项 观 测 结 果为两个试件的平均值。
Ｃ－０
－ １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ － １．６ －
Ｕ－１ 纤维素 １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ ０．９ １．６ －
Ｕ－２ 纤维素 １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ １．１ １．６ －
Ｕ－３ 纤维素 １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ １．３ １．６ －
度１５０ｍｍ 的圆台体，每组６个试件。试验过程按照《水工混 凝土试验 规 程 》（ＳＬ ３５２－２００６）的 渗 水 高 度 法 进 行 。 试 验 过 程为：将抗渗仪水压力一次 加 到 ０．８ ＭＰａ，恒 压 ２４ｈ 后 停 止 试验，用 压 力 机 将 试 件 沿 直 径 劈 开，将 劈 开 面 底 边 １０ 等 分，
ＰＰ－２ 聚丙烯 １４５ ２５５ ６４ ７７３ １ ２３６ １．１ １．６ １．３
用笔划出水痕位置，量出 每 个 等 分 点 的 渗 水 高 度，并 以 这 １０
１．３ 试 验 方 法
早期抗裂试验 依 据 《ＡＳＴＭ Ｃ １５７９ 纤 维 混 凝 土 受 约 束 状态下塑性收缩开裂评估标准测试 方 法》进 行。 约 束 平 板 模 具的具体参 数 见 图 １。 底 部 钢 板 的 突 起 作 为 裂 缝 诱 导 器，使 试验效果更显著［７］，每组制作两个试件。试 验 步 骤 简 述 如 下： （１）将基准混 凝 土 与 纤 维 混 凝 土 浇 入 模 具，振 捣 抹 面 后，置 于 风向平行试件表 面、风 速 ５ ｍ／ｓ、温 度 ２０ ℃ ±２ ℃、相 对 湿 度 不大于６０％、并在试件表面正上方３０ｃｍ 处用１ｋＷ 灯泡照
１．２ 混 凝 土 配 合 比
试 验 混 凝 土 配 合 比 见 表 ２。
表 ２ 混 凝 土 配 比
组号
Ｔａｂｌｅ ２ Ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ
纤维 品种
材 料 用 量／（ｋｇ·ｍ－３）
水
水泥
粉煤 灰
砂
石子 纤维
减水 纤维分 剂 散剂
图 １ 矩 形 平 板 模 具 详 图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｐｌａｔｅ ｍｏｌｄ 抗渗试模采用顶 面 直 径 １７５ ｍｍ，底 面 直 径 １８５ ｍｍ，高
南水北调工程是解决我国水资源分布与社会生产力布 局不相适应的矛盾、促进地区经济繁 荣 和 社 会 发 展 与 保 护 生 态环境、支撑缺水地区可持续发展 的 重 要 基 础 设 施。 输 水 渠 道一旦发生开裂渗 漏，不 仅 会 影 响 渠 道 外 观、造 成 渠 道 糙 率 加大，降低过流能力，并且在北方地 区 极 易 产 生 冻 害，加 速 混 凝土的劣化进程，降 低 渠 道 的 使 用 功 能 和 耐 久 性，给 输 水 安 全埋下巨大隐患。国内外大量工程 实 际 表 明，很 多 大 型 输 水 渠道和地下隧道等结构由于抗裂性和抗渗性差而造成混凝 土衬 砌 结 构 的 侵 蚀 性 破 坏 ，给 社 会 带 来 沉 重 的 经 济 负 担 。 ［１－２］ 因此，积极开展混 凝 土 输 水 工 程 抗 裂 性 和 抗 渗 性 研 究，提 高 使用寿命，使其为 国 民 经 济 服 务，已 成 为 我 国 水 利 水 电 发 展 中迫切需要解决的重大问题。
纤维能有效提高混凝土的抗 裂 和 抗 渗 性 能。 目 前，关 于 钢纤维和合成纤维混凝土抗裂和抗 渗 性 的 研 究 较 多 ，并 取 得 了 不 少 成 果［３－４］，但 由 于 钢 纤 维 掺 量 大 、造 价 高 ，聚 丙 烯 、聚 丙 烯腈等合成纤维与混凝土黏结强度 较 低，限 制 了 其 在 工 程 中 的广泛应用。纤维素纤 维 是 新 一 代 高 新 技 术 材 料，具 有 弹 性 模量较高、易分 散 和 与 混 凝 土 黏 结 性 能 良 好 等 优 点。目 前 关 于纤维素纤维 混 凝 土 早 期 抗 裂 性 和 抗 渗 性 能 的 研 究 已 有 报 道，但未与其他纤维进行对比，且未对纤维的增强机理 进 行 分 析［５－６］，因此有必要深入研究纤维素 纤 维 混 凝 土 的 早 期 抗 裂 性 和抗渗性。本文重点研究纤维素纤维混凝土的早期抗裂性能 和抗渗性，分析不同纤维素纤维 掺 量 对 混 凝 土 抗 裂 性 和 抗 渗 性 的 影 响 规 律 ，探 讨 纤 维 改 善 抗 裂 性 和 抗 渗 性 的 机 理 。
·１０· 试 验 研 究
邓宗才等·纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验
１ 试 验 研 究
１．１ 试 验 材 料 特 性
水泥为 Ｐ·Ｏ４２．５Ｒ 普 通 硅 酸 盐 水 泥；Ⅱ 级 粉 煤 灰，烧 失 量为４．６％，需水量比为９９％；砂细度模数２．３，为中砂；石 子 粒径５～２５ ｍｍ 连 续 级 配；灰 色 粉 末 状 聚 羧 酸 类 高 效 减 水 剂；普通自来水；纤 维 素 纤 维 采 用 上 海 罗 洋 新 材 料 科 技 有 限 公 司 的 片 状 纤 维 ，纤 维 素 纤 维 及 聚 丙 烯 纤 维 材 料 特 性 见 表 １。
表 １ 纤 维 材 料 特 性 Ｔａｂｌｅ １ Ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｉｂｅｒｓ
纤维种类
密度 抗拉强 纤维长 标称直 弹性模 亲水 ／（ｇ·ｃｍ－３） 度／ＭＰａ 度／ｍｍ 径／μｍ 量／ＧＰａ 性
纤维素纤维 聚丙烯纤维
１．１ ６００～９００ ２．１～２．３ １４～１７ ８．５ 好 ０．９ ３５０～６００ １７～１９ ５０ ３．８５ 较差
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｅａｒｌｙ Ａｎｔｉ－ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ＤＥＮＧ Ｚｏｎｇ－ｃａｉ，ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇ－ｆａｎｇ，ＸＵ Ｈａｉ－ｂｉｎ，ＤＵ Ｃｈａｏ－ｃｈａｏ （Ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｕｒｂａｎ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，
第 １０ 卷 第 ６ 期 ２０１２ 年 １２ 月
南水北调与水利科技 Ｓｏｕｔｈ－ｔｏ－Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｄｏｉ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１２０１．２０１２．０６０１０
Ｖｏｌ．１０ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２０１２
纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验
邓宗才，张永方，徐海宾，杜超超
（北京工业大学 城市与重大工程安全减灾省部共建重点实验室，北京 １００１２４）
摘要：渠道衬砌混凝土极易开裂渗透，严重影响渠道的正常使用和混凝土耐久性。纤维可以在混凝土中发挥阻 裂 作 用。通过对比试验，研究了纤维素纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土的早期抗裂和抗渗性能，分析纤维素纤维掺 量 对 混凝土抗裂性和抗渗性的影响规律，探讨纤维改善混凝土抗裂和抗渗性能的机理，提出经济合理的纤维掺量。 试 验 结 果 表 明 ：纤 维 素 纤 维 的 掺 入 显 著 改 善 了 混 凝 土 的 抗 裂 和 抗 渗 性 能 ，且 改 善 效 果 明 显 优 于 聚 丙 烯 纤 维 。 关 键 词 ：纤 维 素 纤 维 混 凝 土 ；聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土 ；早 期 抗 裂 ；抗 裂 性 ；抗 渗 性 中 图 分 类 号 ：ＴＵ５２８．５７２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７２－１６８３（２０１２）０６－００１０－０４
个测点的算术平均值作为该试件的 渗 水 高 度，然 后 取 ６ 个 试 件渗水高度的算术平均值作为该组 试 件 的 平 均 渗 水 高 度 ，当 某 一 组 数 据 与 ６ 个 试 件 平 均 值 相 差 大 于 １５％ 时 将 其 剔 除 。
２ 试 验 结 果 及 分 析
２．wk.baidu.com 纤 维 素 纤 维 对 混 凝 土 早 期 抗 裂 性 能 的 影 响 ２．１．１ 试 验 结 果
收 稿 日 期 ：２０１２－０７－１９ 修 回 日 期 ：２０１２－０８－１５ 网 络 出 版 时 间 ：２０１２－１１－２５ 网 络 出 版 地 址 ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１３．１３３４．ＴＶ．２０１２１１２５．１１０３．０１７．ｈｔｍｌ 作 者 简 介 ：邓 宗 才（１９６１－），男 ，陕 西 扶 风 人 ，教 授 ，博 士 生 导 师 ，主 要 从 事 智 能 结 构 、混 凝 土 加 固 技 术 等 领 域 的 研 究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｅｎｇｚｃ＠ｂｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ