聚丙烯纤维对混凝土抗折,抗冲击性能的影响

合集下载

聚丙烯纤维对高性能砼的影响

聚丙烯纤维对高性能砼的影响

聚丙烯纤维对高性能砼的影响摘要:就聚丙烯纤维的优点及对高性能砼的影响进行了研究,为高性能砼的研究提供了理论依据。

关键词:聚丙烯纤维高性能砼一、前言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宜的工作性能,以满足目前大规模重砼工程的施工需要,经过大量的试验研究,应用硅灰和粉煤灰配制出高性能砼,脆性大、抗冲击性差一直是影响高性能砼的重要因素。

本文将采用聚丙烯纤维来改善高性能砼脆性和抗冲击性能。

二、聚丙烯纤维介绍及其优点聚丙烯纤维是以聚丙烯为原材料,通过特殊工艺制造而成的,其外观为多根纤维单丝相互交连而成网状结构。

当聚丙烯纤维投入到砼中后,在砼搅拌过程中,纤维单丝间的横向连结经砼自身的揉搓和磨擦作用而破坏,形成纤维单丝或网状结构充分张开,从而实现数量众多的聚丙烯纤维砼的效果。

它是继玻璃纤维、钢纤维后出现的一种新型砼增强纤维。

优点:使用聚丙烯纤维会使单方砼的成本有所提高,但如果考虑到掺入聚丙烯纤维后砼的使用性能有所改善,使用寿命大幅延长,按照整个使用寿命周期进行成本核算,掺入聚丙烯纤维将使砼使用成本大幅下降。

同钢纤维相比,其优点:2)提高砼的抗渗性2)提高砼的耐磨损性能3)提高砼的抗裂能力4)提高砼的抗弯拉强度和抗折强度5)提高砼的抗冲击和抗疲劳能力6)具有很好的耐久性3、聚丙烯纤维砼的施工方法按照原设计配合比施工,一般情况下,只需在每立方砼中掺入0.6-1.2kg聚丙烯纤维,长度为15-19mm,聚丙烯纤维在加入干料之后投入。

搅拌时间视搅拌方法、搅拌机种类而定,与不加聚丙烯纤维基本相同,与干料投料次序的先后不会影响聚丙烯纤维强度。

四、聚丙烯纤维对高性能砼的影响1.对高性能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,当水灰比一定时,矿物掺和料掺量将直接影响到高性能砼上的各种物理力学性能,而掺聚丙烯纤维可以改善高性能砼各种物理性能。

经多次试验结果分析:当水灰比一定时,砼力学性能随着聚丙烯纤维掺量增加而提高,与此同时砼的耐久性能也大幅度提高,当掺量从(0—15%)高性能砼的抗压强度几乎没有变化,而抗折强度提高27%以上,使砼的脆性系数从8.39%下降到6.5%,从而表现为高性能砼在保证抗压强度和耐久性能不变的前提下大幅度降低砼的脆性。

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

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。

聚丙烯纤维材料对混凝土性能的影响研究

聚丙烯纤维材料对混凝土性能的影响研究

聚丙烯纤维材料对混凝土性能的影响研究发布时间:2021-05-10T01:53:25.130Z 来源:《中国科技人才》2021年第7期作者:王楠周为快[导读] 聚丙烯纤维是一种新型的混凝土增强纤维,适用于路面桥面、地坪等工程部位,近几年在我国的市政、公路和建筑工程中已有较多应用。

天津渤化化工发展有限责任公司天津市滨海新区 300486摘要:聚丙烯纤维具有很好的化学稳定性和机械强度,广泛应用于混凝土材料的增强。

聚丙烯纤维混凝土在中国的研究开发和应用相对较晚,由于认识上的欠缺,使聚丙烯纤维这种新型材料的开发和推广应用受到严重的阻碍。

基于此,本文将针对聚丙烯纤维材料对混凝土性能的影响进行研究,希望能够为聚丙烯纤维混凝土的推广贡献绵薄之力。

关键词:聚丙烯纤维;混凝土;性能影响聚丙烯纤维是一种新型的混凝土增强纤维,适用于路面桥面、地坪等工程部位,近几年在我国的市政、公路和建筑工程中已有较多应用。

众所周知,在混凝土中掺入聚丙烯纤维,能有效控制混凝土由于塑性收缩和塑性沉降产生的塑性裂缝,同时提高混凝土的抗冲击韧性和耐磨性,对混凝土的抗渗性能和抗冻性能也有所改善。

1.聚丙烯纤维种类1.1表面改性聚丙烯纤维聚丙烯纤维本身具有憎水性的特点,直接使用的话,不能够与混凝土形成良好的界面结合效果,会导致复合材料的各项性能缺陷。

在聚丙烯纤维的改性中主要采用烷基磷酸盐或者硅氧烷,改性后的聚丙烯纤维与混凝土的界面结合性好,而且有利于纤维在混凝土基体内的分散。

具有代表性的改性聚丙烯纤维包括美国歇尔兄弟公司的杜拉纤维、日本三菱公司改性纤维以及丹麦的克烈束纤维。

改性聚丙烯纤维可以与混凝土形成极好的结合,有效提高混凝土的抗冲击性能和抗裂性以及建筑的韧性。

1.2聚丙烯网状纤维聚丙烯网状纤维是由聚丙烯树脂经特殊加工和处理制成的一束束互相交织成网状的纤维。

它和水泥混凝土的基料有极强的结合力。

加入混凝土基料中,经搅拌后,因受到水泥、砂石等骨料的冲击,自动张开。

聚丙烯纤维对混凝土抗压性能的影响

聚丙烯纤维对混凝土抗压性能的影响
缝的出现。本文研 究了聚丙烯纤维掺量 、纤维长度对混凝土抗压性能的影响。 【 关键词】聚丙烯 纤维 混凝土 抗压强度 纤维掺量 纤维长度


引言
四 、聚丙 烯纤 维混 凝 土的试 验
(1)原 材 料 的 准 备 水 泥 : 静 天 山普 通 硅 酸 盐 水 泥, 度 等 级 为 4 .: 和 强 25
K, 1 0g g水 K 。 8 纤 维 掺 量 分 别 为 O 00 % .% . 5 , 维 长 度 分 别 为 6 、 、 .5 、01 、O1 %纤 mm 1m O m、1 m 、1 m , 共有两个 因素: m 9 m一 2 纤维掺量和 纤维长度, 了获 为 得 良好的 实验 数据, 本次实验采 用正交 的试验 设计方 法. 每个因素取4 个 水平, 用正交表 L (5, 中第3 、第4 、第5 选 1 4) 6 其 列 列 列不做 安排。 在试验 室配制混凝 土时, 只需配 制l L 便可以满足试验 要求, 5 各原 材 料用量具体 如下表 : 表 1 配 制 1 L 凝 土各 原 材料 用 量 混 5

水 泥(g k1
51O .
河砂(g k)
1 O7. 6
碎石(g k)
1 . 614
水(g k)
27
纤维掺量( %)

纤维长 度( mm)


3 4 5 6

510 .
51O . 51O 510 . 510 .
51 0 .
项目是桥面工程, 混凝土 的设计 强度 ̄3 M a 据所学的专业知 0p, 根 识 , 鲍罗米公 式, 考专业教 程 《 木工程材料 》Ⅲ. 出配制 结合 并参 土 得 1 昆凝土的基本 原材料 用量 如下: 3 m; 水泥3 0 g河砂7 K , 石1 7 4 K, 1 g碎 7 06

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

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。

研究论文~聚丙烯纤维对混凝土动力学特性影响研究

研究论文~聚丙烯纤维对混凝土动力学特性影响研究

聚丙烯纤维对混凝土动力学特性的影响研究曹诚(天津市市政工程研究院)刘家彬(东南大学土木工程系)[提要] 测试了聚丙烯纤维混凝土的抗冲击和疲劳特性。

通过和普通混凝土对比后得出结论:较低掺量的聚丙烯纤维能有效提高混凝土的冲击韧性抗疲劳性能,改善混凝土的抗动载能力。

对产生上述结果的机理文中也给予了分析。

[关键词] 聚丙烯纤维混凝土冲击韧性疲劳寿命疲劳损伤1前言聚丙烯纤维是一种新型的混凝土增强纤维。

该纤维的特点是:直径小(10μm~100μm)、数量多、易分散,但弹性模量较低(3.5GPa~3.8GPa)。

在混凝土中的通常用法是以较低的掺量(纤维体积率V f一般不大于0.2%)直接投入混凝土拌合物中,依靠拌合物自身的摩擦和柔搓作用使纤维分散。

由于聚丙烯纤维具有直径少、数量多、纤维间距小等特点,因而能减小混凝土因失水、温差、自干燥等作用因素引起的原生裂缝尺度,增强混凝土的抗塑裂能力。

通常把聚丙烯纤维当作混凝土的防裂纤维或“次要增强筋”使用。

聚丙烯纤维的这种功能使其很适用于路面、桥面工程,对提高面板的整体性、改善使用功能有利。

作为路用材料使用,应测试聚丙烯纤维对混凝土抗冲击、抗疲劳等抗动载能力的影响。

由于微细的聚丙烯纤维对混凝土性能的改善是通过减少裂隙尺度、改善混凝土的内在品质实现的,该种纤维应对混凝土的抗动载能力有提高作用。

本文测试了聚丙烯纤维掺入后对混凝土的冲击韧性、疲劳寿命和疲劳损伤过程的影响,并对作用机理进行了分析。

2聚丙烯纤维混凝土的抗冲击性能2.1 试验介绍冲击试验按ACI(美国混凝土协会)544委员会推荐的方法进行,试验方法见图1。

其中:(1)按标准方位成型试件,尺寸ф150×64mm。

标准养护28天;(2)冲击锤重4.5kg,下落高度h=457mm,传力球直径64mm,测试挡板和试件间距5mm;(3)传力球和试件同心,并在冲击锤的中线上。

测试时,冲击锤自由落下。

该试验方法通过以下几项指标评价或比较混凝土的抗冲击能力:①出现第一条裂缝(初裂)的冲击次数n1;②初裂后,试件体积膨胀,当试件和4块挡板中任意3块接触时的冲击次数n2。

聚丙烯纤维混凝土

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。

《聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响》范文

《聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响》范文

《聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响》篇一一、引言高强混凝土因其在工程应用中的优秀性能表现而受到广泛关注。

随着科技的进步,建筑结构不断朝着大跨度、轻质化和高性能化的方向发展,混凝土材料的性能也随之要求越来越高。

在众多改善混凝土性能的技术中,掺入聚丙烯粗纤维作为一种有效的手段受到了广大研究者的青睐。

本篇论文将重点探讨聚丙烯粗纤维对高强混凝土在高温环境后的性能影响。

二、聚丙烯粗纤维的特性和作用聚丙烯粗纤维作为一种常见的合成纤维,具有优异的物理性能和化学稳定性。

将其掺入混凝土中,可以有效提高混凝土的抗裂性、抗冲击性及韧性。

同时,它还可以通过提高混凝土的粘聚力来提高混凝土的耐久性。

三、实验设计与方法本实验主要采用高强混凝土作为研究对象,分别在不同掺量的聚丙烯粗纤维条件下进行高温环境模拟测试。

首先制备出一定比例的高强混凝土样品,并按照预设比例分别加入不同含量的聚丙烯粗纤维。

之后对混凝土样品进行高温处理,模拟不同环境下的高温条件。

最后,对处理后的混凝土样品进行性能测试,包括抗压强度、抗折强度、耐久性等指标。

四、实验结果与讨论(一)高温对高强混凝土性能的影响高温环境下,高强混凝土的性能会受到一定影响。

主要表现为混凝土抗压强度和抗折强度的降低,以及耐久性的下降。

这是由于高温环境下,混凝土内部的水分蒸发,导致混凝土内部结构发生改变,进而影响其性能。

(二)聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的影响实验结果表明,掺入聚丙烯粗纤维的高强混凝土在高温后的性能表现明显优于未掺加纤维的混凝土。

具体表现为:1. 抗压强度:掺入聚丙烯粗纤维的混凝土在高温后的抗压强度有所提高,且随着纤维掺量的增加,提高幅度越大。

2. 抗折强度:纤维的加入能够有效提高混凝土的抗折强度,特别是在高温环境下,这一效果更为明显。

3. 耐久性:聚丙烯粗纤维的加入可以改善混凝土的耐久性,降低因高温引起的内部结构破坏。

五、结论通过对聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响的研究,我们发现掺入适量的聚丙烯粗纤维可以有效提高高强混凝土在高温环境下的性能表现。

关于聚丙烯纤维对混凝土性能影响的几点认识

关于聚丙烯纤维对混凝土性能影响的几点认识

关于聚丙烯纤维对混凝土性能影响的几点认识摘要:本文主要探讨聚丙烯纤维对混凝土性能的影响,分析了聚丙烯纤维的添加量、长度和分散性对混凝土的影响。

研究发现,适当添加聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的抗裂性能和抗冲击性能,并且可以增强混凝土的延性和韧性,减少混凝土龟裂和变形。

同时,文章还讨论了聚丙烯纤维的加工和使用方法。

关键词:聚丙烯纤维,混凝土,抗裂性能,抗冲击性能,延性,韧性一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域的建筑材料。

在实际应用中,混凝土的强度、耐久性、抗裂性能和韧性等性能是至关重要的。

因此,研究如何提高混凝土的性能一直是建筑材料领域的热点问题。

近年来,添加纤维材料成为了提高混凝土性能的一种有效途径。

聚丙烯纤维是一种常用的混凝土增强材料。

它具有良好的耐酸碱性、耐腐蚀性和抗紫外线能力。

同时,聚丙烯纤维还具有优异的抗拉强度和抗冲击性能。

因此,添加适量的聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的性能。

本文将从聚丙烯纤维的添加量、长度和分散性等方面探讨聚丙烯纤维对混凝土性能的影响,并讨论聚丙烯纤维的加工和使用方法。

二、聚丙烯纤维的添加量对混凝土性能的影响聚丙烯纤维的添加量是影响混凝土性能的关键因素之一。

在添加聚丙烯纤维时,应该根据混凝土的用途和工作环境,选择合适的添加量。

研究表明,当聚丙烯纤维的添加量为0.1%~0.3%时,混凝土的抗裂性能可以得到显著提高。

当添加量超过0.3%时,虽然混凝土的抗裂性能仍然得到了提高,但同时也会降低混凝土的强度和刚度。

这是因为聚丙烯纤维的添加量过多会导致混凝土内部的空隙增多,从而降低混凝土的密实度和强度。

因此,在选择聚丙烯纤维的添加量时,需要综合考虑混凝土的用途和工作环境,以达到最佳的性能表现。

此外,聚丙烯纤维的添加量还受到其他因素的影响,例如聚丙烯纤维的长度和分散性。

研究发现,聚丙烯纤维的长度对混凝土的性能也有一定的影响,较短的聚丙烯纤维可以更好地分散在混凝土中,从而提高混凝土的性能。

《2024年聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响》范文

《2024年聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响》范文

《聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能影响》篇一一、引言高强混凝土作为现代建筑的主要材料,具有优良的物理力学性能。

然而,在实际使用过程中,高强混凝土会面临各种环境条件,其中高温环境对其性能的影响尤为显著。

近年来,研究者们开始关注在混凝土中添加聚丙烯粗纤维以提高其高温后的性能。

本文将重点探讨聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的影响。

二、聚丙烯粗纤维的特性和作用聚丙烯粗纤维是一种高分子合成纤维,具有优异的物理性能和化学稳定性。

在混凝土中添加聚丙烯粗纤维,可以有效地提高混凝土的抗裂性、抗冲击性和耐久性。

此外,聚丙烯粗纤维还能改善混凝土的工作性能,如流动性、粘聚性和保水性等。

三、实验设计为了研究聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的影响,我们设计了一系列的实验。

实验中,我们改变了聚丙烯粗纤维的掺量,分别对不同掺量的混凝土进行了高温处理(如200℃、400℃、600℃等),并对比了其力学性能、耐久性能等指标。

四、实验结果与分析(一)力学性能实验结果表明,添加聚丙烯粗纤维的高强混凝土在高温后的抗压强度和抗拉强度均有所提高。

随着聚丙烯粗纤维掺量的增加,混凝土的力学性能得到了更明显的改善。

特别是在高温环境下,聚丙烯粗纤维对混凝土的增强作用更加显著。

(二)耐久性能高温环境对混凝土的耐久性能具有较大影响。

然而,添加聚丙烯粗纤维的高强混凝土在高温后的耐久性能得到了显著提高。

这主要归因于聚丙烯粗纤维的加入改善了混凝土的工作性能,使其在高温环境下仍能保持良好的结构稳定性。

五、聚丙烯粗纤维的作用机制聚丙烯粗纤维对高强混凝土高温后性能的改善主要归因于其物理和化学作用。

首先,聚丙烯粗纤维能够有效地抑制混凝土的收缩裂缝,提高其抗裂性。

其次,聚丙烯粗纤维在混凝土中形成了一种三维网络结构,增强了混凝土的韧性。

此外,聚丙烯粗纤维还具有较好的热稳定性,能够在高温环境下保持其物理性能,从而有利于混凝土的耐久性能。

六、结论本研究表明,添加聚丙烯粗纤维可以有效提高高强混凝土在高温环境下的性能。

聚丙烯纤维对混凝土抗压性能的影响

聚丙烯纤维对混凝土抗压性能的影响

聚丙烯纤维对混凝土抗压性能的影响摘要:聚丙烯纤维可以增强混凝土的抗疲劳、抗冲击、耐磨损和抗裂、阻裂能力,以及提高韧性和抗渗性,可以有效阻止混凝土内部和表面裂缝的扩展或延缓裂缝的出现。

本文研究了聚丙烯纤维掺量、纤维长度对混凝土抗压性能的影响。

一般情况下,聚丙烯纤维对混凝土的抗压强度有所提高,但是效果不是很明显,甚至有时还有可能降低。

当聚丙烯纤维对混凝土的强度提高呈现正作用时:若纤维长度一定,纤维掺量越大,混凝土的抗压强度提高越大;若纤维掺量一定,纤维长度越大,混凝土的抗压强度提高越大。

关键词:聚丙烯纤维;混凝土;抗压强度;纤维掺量;过程控制一、引言混凝土作为一种优良的水泥基材料,发展至今已有170多年的历史,水泥基材料是当今最大宗的人造建筑材料。

近年来,由于交通荷载重型化,交通密度增大,行车速度提高,加速了路面的损坏,使我国现有的一些混凝土桥梁、高速公路及城市道路坏损严重,急需修补加固。

为使抢修工作尽量不影响交通,要求所用混凝土修补材料具有早期强度发展快、收缩小、抗裂性能好,与混凝土粘结良好等一系列优良性能。

强度一直是混凝土作为重要结构材料的主要性能指标,混凝土高强度化是混凝土研究和发展多年来的努力方向。

但是混凝土固有的弱点——抗拉、抗弯、抗冲击、抗爆以及韧性差等却仍限制着混凝土优势的充分发挥,并且随着混凝土强度的不断提高,这一弱点也愈益突出【1】。

通常认为,混凝土强度越高,其韧性越差,脆性越高,结构延性和抗裂性能越不足,结构抗震性能的隐患越大,防火性能越差,混凝土耐久性问题也越大。

因此,长期以来许多学者不断探索改善混凝土上述性能的方法和途径。

纤维增强混凝土就是近几年来研究和应用最广的重要途径之一。

二、聚丙烯纤维混凝土的优点目前纤维增强混凝土的主要方式有两种:一是高弹模量短纤维增强混凝土,其代表纤维是钢纤维;-是低弹模量短纤维增强混凝土,其代表纤维是聚丙烯和尼纶纤维。

高弹性模量的钢纤维掺入水泥基材料中,其作用主要是阻止硬化材料破坏时的裂缝扩展,使硬化材料在开裂后仍能保持一定的抗拉强度,阻裂效应作用的结果是提高了硬化材料的变形能力,使基材在破坏后仍能保持一定的延性(假延性),因此,钢纤维的阻裂能力与纤维弹性模量、界面粘结强度和自身的抗拉强度有关。

聚丙烯纤维在混凝土中的作用

聚丙烯纤维在混凝土中的作用

聚丙烯纤维在混凝土中的作用混凝土作为一种常用的建筑材料,在工程施工中起着至关重要的作用。

为了提高混凝土的性能,人们引入了各种添加剂和增强材料,其中包括聚丙烯纤维。

聚丙烯纤维作为一种混凝土增强材料,可以在混凝土结构中发挥重要的作用。

1. 聚丙烯纤维的特性聚丙烯纤维是一种高强度、耐腐蚀的合成纤维材料,具有优异的耐久性和抗拉强度。

在混凝土中添加聚丙烯纤维可以有效改善混凝土的抗裂性能,增加混凝土的延性和韧性。

2. 聚丙烯纤维在混凝土中的作用2.1 抑制裂缝扩展混凝土在受力时容易出现裂缝,而添加适量的聚丙烯纤维可以有效地抑制裂缝的发展。

聚丙烯纤维形成的支撑网络结构可以均匀分布在混凝土中,承担起抵抗裂缝扩展的作用,从而提高混凝土的整体强度和耐久性。

2.2 提高混凝土的抗冲击性能在一些需要强化抗冲击性能的工程中,添加聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的抗冲击性能。

聚丙烯纤维的弯曲和拉伸特性可以使混凝土具有更好的抗折性和抗冲击性能,减少在受力时的破坏。

2.3 提高混凝土的耐久性聚丙烯纤维可以防止混凝土的龟裂和表面剥落,延长混凝土的使用寿命。

在恶劣的环境条件下,如高温、高湿等情况下,添加聚丙烯纤维可以有效保护混凝土结构,提高混凝土的耐久性。

3. 使用注意事项在添加聚丙烯纤维时,需要注意控制添加量和均匀分布,以确保其发挥最佳的作用。

同时,需要根据不同工程的需求和具体情况选择合适的聚丙烯纤维型号和添加方法,以达到最佳的加筋效果。

综上所述,聚丙烯纤维作为一种重要的混凝土增强材料,在混凝土结构中发挥着重要作用。

通过合理添加聚丙烯纤维,可以有效改善混凝土的性能,提高其延性、韧性和耐久性,从而确保混凝土结构的安全可靠性和持久性。

聚丙烯纤维对高性能混凝土抗折、抗冲击性能影响研究

聚丙烯纤维对高性能混凝土抗折、抗冲击性能影响研究

聚丙烯纤维对高性能混凝土抗折、抗冲击性能影响研究摘要:本文研究了不同掺量聚丙烯纤维高性能混凝土的抗折强度、脆性和抗冲击性能。

综合论述了掺纤维对高性能混凝土抗折强度、脆性、抗冲击性能和影响,探讨和分析了高性能水泥基纤维复合材料脆性下降、抗冲击性能提高的机理。

试验证明:高性能混凝土中掺纤维能显著降低混凝土的脆性和提高混凝土抗折强度。

关键词:高性能混凝土、聚丙烯纤维网、抗折强度、脆性、抗冲击性。

一、前言高性能混凝土不仅要有良好的强度性能,还应有优异的耐久性能和适宜的工作性能,以满足目前和未来的大规模重混凝土工程的施工需要,经过大量的试验研究,我们应用硅灰和粉煤灰配制出高性能混凝土,这种混凝土不仅具有很高的强度,而且工作性好,硬化混凝土的抗冻融性能、抗渗透性能和抗侵蚀性能优异。

但脆性大、抗冲击性差是影响高性能混凝土实际应用的一个重耍因素。

有研究认为,自收缩开裂,湿胀开裂和脆性是目前高性能混凝土亟待解决的重耍问题。

本文将采用聚丙烯纤维来改善高性能混凝土脆性和抗冲击性能。

二、实验方法1.原材料1.1水泥采用三航局小野田水泥有限公司525#普硅水泥,其化学成分及力学性能列于表1和表2中。

表 1 水泥的化学成分(Table 1. Chenical Composition of cement)Chemical Composition Si02Fe203AL203Ca0 MgO Percentage Composition by mass 22. 50 2. 91 4. 46 64. 74 1. 47表2水泥的物理力学性能(Table2. Physical and mechanicalproperties of cement)Setting time/h:min Flexual Strength(Mpa) Compressive Stength(Mpa)initial setting Final Setting 3d 28d 3d 28d1:106.06 8. 50 36. 9 63. 4表2水泥的物理力学性能(Table2. Physical and mechanicalproperties of cement)1. 2掺合料试验采用化联外加剂厂提供的硅灰、化学成分列于表3中。

混凝土中添加聚丙烯纤维的标准新表述:改善混凝土性能的指导方针

混凝土中添加聚丙烯纤维的标准新表述:改善混凝土性能的指导方针

混凝土中添加聚丙烯纤维的标准新表述:改善混凝土性能的指导方针混凝土是一种常见的建筑材料,具有很高的强度和耐久性。

然而,在特定的应用场景中,混凝土仍然存在一些局限性,比如在抗裂和抗冲击性能方面。

为了克服这些问题,研究人员和建筑工程师们开始在混凝土中添加各种纤维材料,如聚丙烯纤维。

本文将深入探讨混凝土中添加聚丙烯纤维的标准新表述,并提供改善混凝土性能的指导方针。

1. 了解聚丙烯纤维的特性和作用机制1.1 聚丙烯纤维的物理和化学性质1.2 聚丙烯纤维对混凝土性能的影响机制2. 定义混凝土中添加聚丙烯纤维的标准新表述2.1 混凝土中聚丙烯纤维的最佳掺量范围2.2 聚丙烯纤维的尺寸和形状要求2.3 聚丙烯纤维与其他掺合材料的配合使用标准3. 聚丙烯纤维对混凝土性能的改善指导方针3.1 抗裂性能的改善3.2 抗冲击性能的提升3.3耐久性能的增强4. 对混凝土中添加聚丙烯纤维的观点和理解4.1 聚丙烯纤维的优点和适用范围4.2 聚丙烯纤维使用的注意事项4.3 未来研究方向和发展趋势总结回顾:混凝土中添加聚丙烯纤维可以显著改善混凝土的性能,特别是在抗裂、抗冲击和耐久性能方面。

根据新标准的定义,混凝土中聚丙烯纤维的掺量范围、尺寸和形状要求,以及与其他掺合材料的配合使用标准都有了明确的指导方针。

聚丙烯纤维的应用范围广泛,但在使用时需要注意纤维与混凝土的兼容性,避免可能出现的不良反应。

未来的研究可以进一步探索不同类型的纤维材料对混凝土性能的影响,并提出更完善的标准和指导方针。

我个人观点和理解:在混凝土中添加聚丙烯纤维能够显著提升混凝土的性能,并且具有很高的可行性和经济效益。

聚丙烯纤维具有良好的耐久性、抗裂性和抗冲击性能,能够有效地改善混凝土结构的强度和稳定性。

聚丙烯纤维的施工和搅拌也相对简便,不需要额外的加工步骤。

然而,在具体应用时,需要根据具体工程要求和环境条件,选择合适的聚丙烯纤维掺量和纤维尺寸。

聚丙烯纤维的使用也需要与其他混凝土掺合材料进行搭配,以充分发挥其优势。

聚丙烯抗裂纤维混凝土大全

聚丙烯抗裂纤维混凝土大全

聚丙烯抗裂纤维混凝土大全
背景介绍
聚丙烯抗裂纤维混凝土是一种新型混凝土材料,通过添加聚丙烯纤维可以显著
提高混凝土的抗裂性能和抗冲击性能。

本文将全面介绍聚丙烯抗裂纤维混凝土的特点、优势以及施工应用等方面。

特点与优势
1.抗裂性能增强:添加聚丙烯纤维可以有效控制混凝土裂缝的产生和
发展,提高混凝土的抗裂性能。

2.抗冲击性能提升:聚丙烯纤维可以增加混凝土的韧性和抗冲击性能,
减少在受力情况下的裂缝扩展。

3.耐久性增强:聚丙烯纤维具有优良的耐腐蚀性能,可以延长混凝土
构件的使用寿命。

4.施工性能优越:添加聚丙烯纤维的混凝土具有较好的可泵性和易塑
性,施工过程中易于操作。

施工应用
1.地下工程:如地下室、地下通道等需要较高抗裂性能的地下工程。

2.水利水电工程:如水库、大坝等水利水电工程,对混凝土的耐久性
要求较高。

3.道路桥梁工程:如高速公路、桥梁等路基工程,需要抗冲击性能较
强的混凝土。

4.工业厂房:如化工厂、电厂等工业厂房,对混凝土的抗化学腐蚀要
求较高。

成本考虑
添加聚丙烯纤维会增加混凝土的成本,但相比传统钢筋混凝土,在施工过程中
可以节约人力和减少施工难度,具有良好的经济性。

结语
聚丙烯抗裂纤维混凝土在工程建设中具有广泛的应用前景,其优越的性能和施
工便利性受到了业界的高度认可。

随着技术的不断进步,相信聚丙烯抗裂纤维混凝土将在未来的工程建设中扮演越来越重要的角色。

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

混凝土中掺加聚丙烯纤维的原理一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料,被广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中。

然而,传统的混凝土存在着许多缺陷,如易开裂、易开裂后难以修复、易受环境因素影响等。

为了解决这些问题,研究人员开始将聚丙烯纤维掺加到混凝土中,以提高混凝土的抗裂性能。

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:聚丙烯纤维的密度很小,比水轻,因此可以降低混凝土的密度。

2. 耐腐蚀:聚丙烯纤维不会受到化学腐蚀的影响,可以抵御酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。

3. 耐高温:聚丙烯纤维的熔点很高,可以耐受高温,不会在高温下失去强度。

4. 抗拉强度高:聚丙烯纤维的抗拉强度很高,可以增加混凝土的抗拉强度。

5. 抗冲击性好:聚丙烯纤维具有较好的抗冲击性能,可以减少混凝土的开裂。

三、混凝土中掺加聚丙烯纤维的作用机理掺加聚丙烯纤维可以改善混凝土的力学性能和耐久性能。

其作用机理如下:1. 抗裂作用:聚丙烯纤维可以有效地阻止混凝土开裂,因为聚丙烯纤维可以在混凝土中形成一个三维的网状结构,使混凝土的内部受力均衡,从而减少混凝土的裂缝。

2. 抗渗作用:聚丙烯纤维可以填补混凝土中的微缝和孔隙,减少水分进入混凝土内部,从而提高混凝土的耐久性。

3. 抗冻融作用:聚丙烯纤维可以提高混凝土的抗冻融性能,因为聚丙烯纤维可以改善混凝土的孔隙结构,减少水分在混凝土内部的积聚,从而减轻混凝土的冻融损伤。

4. 抗震作用:聚丙烯纤维可以提高混凝土的抗震性能,因为聚丙烯纤维可以增加混凝土的延性和韧性,从而减轻地震时混凝土的破坏。

四、混凝土中掺加聚丙烯纤维的应用混凝土中掺加聚丙烯纤维已经广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中。

具体应用如下:1. 铁路道岔道床:由于道岔道床的使用频率较高,容易出现开裂和变形,因此在混凝土中掺加聚丙烯纤维可以提高道岔道床的抗裂性能和耐久性。

2. 公路路面:公路路面经常受到车辆的冲击和气候的影响,容易出现裂缝和坑洞,因此在混凝土中掺加聚丙烯纤维可以增加路面的抗冲击性和耐久性。

聚丙烯纤维混凝土的工作性与力学性能

聚丙烯纤维混凝土的工作性与力学性能

第31卷 第5期2009年3月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF WUHAN UNI VERSITY OF TECHNOLOGY Vol.31 No.5 Mar.2009DOI:10.3963/j.issn.167124431.2009.05.003聚丙烯纤维混凝土的工作性与力学性能李学英1,马新伟1,韩兆祥1,赵 晶2(1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150006;2.大连交通大学,大连116028)摘 要: 研究了聚丙烯纤维和粉煤灰对混凝土的工作性和力学性能的影响。

试验结果表明:在混凝土中掺加1.0j 聚丙烯纤维,可以降低新拌混凝土坍落度经时损失,使混凝土拌合物的泌水率降低了35%。

与普通混凝土相比,聚丙烯纤维对混凝土的抗压强度影响不大,但28d 劈拉强度提高45%,抗折强度提高19%,拉压比提高46%。

同时掺加聚丙烯纤维和粉煤灰,混凝土坍落度经时损失与单掺聚丙烯纤维混凝土相似,但可以改善混凝土泌水率、劈拉强度和抗折强度。

关键词: 混凝土; 聚丙烯纤维; 粉煤灰; 工作性; 力学性能中图分类号: TU 528文献标识码: A 文章编号:167124431(2009)0520009204Workability and Mechanical Properties of Polypropylene FiberReinforced ConcreteLI Xue 2ying 1,MA Xin 2wei 1,H AN Zhao 2xiang 1,ZH AO Jing 2(1.School of Mater ials Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Har bin 150006,China;2.Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China)Abstract: The effects of polypropylene fiber and fly ash on workability and mechanical pr operties were investigated.The re 2sults show that compared with tho se of common concrete,after adding 1.0j .polypropylene fiber into t he concrete,the slump loss of concrete decr eases and bleeding ratio decreases 35%,compressive strengt h of fiber reinforced concrete changed slightly,but splitting tensile strength,flexural strength and ratio of splitting tensile strength to compressive strength of fiber reinforced concrete at age of 28days increases 45%,19%and 46%.When polypropylene fiber and fly ash are added into the concr ete to 2gether,slump loss of concr ete are similar to that of fiber reinforced concrete,however,bleeding ratio,splitting tensile strengt h and flexur al strength are improved.Key wor ds: concrete; polypropylene fiber; fly ash; workability; mechanical pr operties收稿日期:2008210225.基金项目:国家自然科学基金(50678054)和黑龙江省青年科学技术基金(QC07C10).作者简介:李学英(19722),女,博士,讲师.E 2mail:xueyingli@纤维作为增韧增强材料已经被广泛地应用于混凝土工程中。

聚丙烯抗裂纤维混凝土的优缺点有哪些

聚丙烯抗裂纤维混凝土的优缺点有哪些

聚丙烯抗裂纤维混凝土的优缺点有哪些
聚丙烯抗裂纤维混凝土是一种采用聚丙烯纤维作为混凝土增强材料的新型材料。

它在混凝土中加入聚丙烯纤维,可以有效减少混凝土的裂缝,提高混凝土的抗裂性能,延长混凝土的使用寿命。

在建筑工程中,聚丙烯抗裂纤维混凝土已经得到了广泛的应用。

下面将分别从优点和缺点两方面探讨聚丙烯抗裂纤维混凝土的特点。

优点
1.抗裂性能强:聚丙烯纤维混凝土可以有效减少混凝土的裂缝,提高
混凝土的抗裂性能,减少因温度变化、收缩等原因引起的裂缝,提高混凝土的整体强度和耐久性。

2.增加韧性:聚丙烯纤维混凝土可以有效增加混凝土的韧性,降低冲
击、振动等外力造成的损伤,提高混凝土的抗震性能。

3.施工方便:相比传统的钢筋加固,聚丙烯纤维混凝土不需要焊接和
连接,减少了工程施工难度,提高了施工效率。

4.减轻自重:相比传统的混凝土结构,聚丙烯纤维混凝土自重轻,可
减少对建筑结构的负荷,降低建筑物自重,提高抗震性能。

缺点
1.成本较高:相比传统混凝土,加入聚丙烯纤维会增加混凝土的成本,
可能会在工程造价上带来一定的增加。

2.抗压性能较低:尽管聚丙烯纤维可以提高混凝土的韧性和抗裂性能,
但相比传统的钢筋加固混凝土,其抗压性能可能稍显不足。

3.抗拉性能有限:聚丙烯纤维混凝土在抗拉性能方面相对较弱,对于
需要承受大拉力的结构可能不够理想。

总的来说,聚丙烯抗裂纤维混凝土作为一种新型的混凝土增强材料,在提高混
凝土的抗裂性能和韧性方面有明显优势,但在成本和部分力学性能方面仍有待进一步改进和优化。

在具体工程应用中,需要综合考虑工程需求和经济效益,做出合适的选择。

聚丙烯纤维对混凝土强度的影响

聚丙烯纤维对混凝土强度的影响

聚丙烯纤维对混凝土强度的影响
聚丙烯纤维是一种常用于混凝土中的增强材料,其添加可以显著改善混凝土的
性能。

本文将探讨聚丙烯纤维对混凝土强度的影响,从理论原理和实际工程案例两个方面进行分析。

理论原理
聚丙烯纤维在混凝土中的作用主要有以下几个方面:
1.增加抗拉强度: 聚丙烯纤维通过在混凝土中形成网状结构,可以有效
抵抗裂缝的扩展,提高混凝土的抗拉强度。

2.改善抗冻性: 聚丙烯纤维的添加可以减少混凝土中的孔隙率,提高抗
冻性能,降低冻融循环对混凝土的损伤。

3.增加耐磨性: 聚丙烯纤维可以增加混凝土的耐磨性,延长混凝土的使
用寿命。

实际工程案例
案例一:某桥梁工程
某桥梁工程使用了添加了适量聚丙烯纤维的混凝土进行施工,经过多次抗拉试
验和冻融试验,结果表明聚丙烯纤维的加入显著提高了混凝土的抗拉强度和抗冻性,使桥梁更加稳固耐用。

案例二:某地下隧道工程
某地下隧道工程在混凝土中添加了一定比例的聚丙烯纤维,经过多次耐磨试验,发现添加聚丙烯纤维后的混凝土表现出更好的耐磨性,避免了因为磨损而导致的隧道结构损坏问题。

结论
综上所述,聚丙烯纤维对混凝土强度的影响是显著的,通过适量添加聚丙烯纤
维可以提高混凝土的抗拉强度、抗冻性和耐磨性,从而提高混凝土结构的整体性能和使用寿命。

在实际工程中应根据具体情况,科学合理地选择聚丙烯纤维的添加量,以达到最佳的效果。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

聚丙烯纤维对混凝土抗冲击和抗折性能的影响丁春奎1,高强1,季涛1,张丽哲1(南通大学纺织服装学院,南通226019,12150008@)摘要:研究了不同长度的聚丙烯纤维对混凝土的抗折和抗冲击性能的影响。

试验结果表明:在混凝土中分别掺入纤维体积率为0.5%的6种不同长度的聚丙烯纤维,均能提高混凝土的破坏冲击次数和冲击延性指数;当纤维长度为35 mm时,纤维混凝土的破坏冲击次数较素混凝土提高近2倍;在混凝土中掺入聚丙烯纤维,混凝土的抗折强度降低,而混凝土的中心挠度显著提高,较素混凝土最多增加达1 mm,能有效改善混凝土的韧性。

关键词:混凝土;聚丙烯纤维; 抗冲击性能;抗折性能Effects of Polypropylene Fibers on the Impact And FlexuralResistance of ConcreteDing Chun-kui1,Gao Qiang1,Ji Tao1,Zhang Li-zhe1(School of Textile and Clothing, Nantong University, Nantong, Jiangsu, 226019,China,12150008@)Abstract: By experiment to study the effects of different lengths of polypropylene fibers on flexural and impact resistance of concrete. The results showed that: with a volume fraction of 0.5% ,six different lengths of the fiber added to the concrete respectively, can improve the impact frequency and impact ductility index. when the fiber length was 35mm , the frequency of impact damage increased nearly 2 times; Addition of PP fibers , the flexural strength of the concrete was reduced, but the fracture deflection of concrete was improved significantly, compared to plain concrete,represent an increases up to 1mm, improved the fracture toughness of the concrete effectively .Kay word: Concrete ;Polypropylene Fiber;Impact properties;Flexural properties普通混凝土拥有较高的抗压强度,但其抗拉强度低,抗裂性差,韧性小限制了其在冲击、疲劳等动载荷作用下的使用。

因此,研究混凝土的抗冲击性能和抗折性能对混凝土的应用和发有重要意义[1-3]。

研究表明,在混凝土中加入少量短切聚丙烯纤维,能有效提高混凝土的能量吸收能力,减少混凝土收缩裂缝的形成,提高了混凝土的连续性和稳定性,起到明显的阻裂与增韧作用,在加载时表现出更好的弯曲性能和收稿日期:2014-10-21基金项目:产学研联合创新资金--前瞻性联合研究项目(BY2013042-02).作者简介:丁春奎,男,1989年生,在读硕士研究生。

研究方向为聚丙烯纤维增强混凝土的力学性能研究.通讯作者:高强,研究员,E-mail:gao.q@抗冲击性能[4-7]。

本文通过试验研究了10mm到35mm范围内的六种不同长度的聚丙烯纤维对混凝土的抗折性能和抗冲击性能的影响。

1试验过程1.1试验材料水泥强度等级为P.O 42.5普通硅酸盐水泥砂子细度模数为1.82的细砂粗集料 3mm到19mm连续粒级碎石纤维南通新帝克单丝科技股份有限公司生产的圆形截面聚丙烯纤维,其物理力学性能见表1。

表1 聚丙烯纤维的物理力学性能纤维直径/mm 密度 /(g/cm3)断裂强度/MPa 断裂伸长率/% 聚丙烯0.20 0.91 5.91 18.061.2试验方法根据《混凝土结构设计规范GB50010-2002》,设计混凝土的强度等级为C30,配合比为水:水泥:砂:石子(质量比)=0.48:1:1.47:2.74,硬化混凝土的表观密度为2420kg/m3。

各试样中纤维长度如表2所示。

表2试样中纤维长度试样编号纤维长度C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6- 10mm 15mm 20mm 25mm 30mm 35mm抗折性能试验采用100⨯100⨯300mm的非标准试模,纤维体积率为0.5%,每种试样浇筑3个试件。

浇筑完成,静置24小时后脱模,在温度为20℃,相对湿度为95%的恒温恒湿条件下养护28天取出,在电子万能试验机上进行抗折强度测试,中心跨距150mm,加载速度为0.5mm/min。

按照美国ACI544委员会推荐的落重法进行抗冲击试验[8]。

抗冲击性能实验采用直径为152mm,高63.5mm的圆柱型标准试模。

纤维体积率为5%,每种试样浇筑3个试件。

将抗冲击试件从养护箱中取出后,在温度为20±2℃、相对湿度为60±5%的环境条件下放置4小时后,擦干表面水分,在自由落锤装置上完成测试。

重锤质量为4.5kg,下落高度460mm。

冲击测试过程中,仔细观察试件表面,记录初次出现裂纹时的冲击次数和破坏时的冲击次数。

2 实验结果与讨论2.1 不同长度的聚丙烯纤维对混凝土抗冲击性能的影响对素混凝土和纤维混凝土的抗冲击测试,取3个试件受冲击次数的平均值,纤维长度和冲击次数的关系曲线如图1所示。

试件从无裂缝至产生第一条微裂缝,即当试件受冲击应变发生突变时为初裂。

试件上的主裂纹贯穿至上表面时为破坏。

纤维混凝土的破坏冲击次数和初裂冲击次数的比值定义为纤维混凝土的冲击延性指数[9],纤维长度与冲击延性指数的关系曲线如图2所示。

图1 纤维长度与冲击次数关系曲线图2 纤维长度与冲击延性指数关系曲线从图1和图2中可见,聚丙烯纤维的加入能有效改善混凝土的抗冲击性能,且不同长度的聚丙烯对混凝土的抗冲击性能增强作用不同。

纤维长度在10mm到35mm 范围内,随着纤维长度的增加,混凝土的抗冲击性能增加。

当纤维长度为35mm时,破坏冲击次数是素纤维混凝土的两倍。

掺入纤维的混凝土均比素混凝土的冲击延性指数高。

掺入纤维后,冲击延性指数总体呈先上升后下降再上升的趋势。

相同体积率,C3断裂面内承力纤维根数较C2中少,抗裂阻力不足,因此冲击延性指数较C2有所下降。

同时,20mm 的纤维与基体的有效接触面积小于25mm 以上的纤维,导致C3中纤维与混凝土基体之间的握裹力不足,因此冲击延性指数小。

试件在受冲击外力作用时,其截面上的受力是不均匀的,存在大量的应力集中点,这些应力集中点首先达到强度极限而发生破坏,产生微裂纹。

由于纤维的阻裂增强作用,微裂纹并没有迅速扩展,当裂纹宽度增大到一定程度,纤维逐渐被拔出,纤维混凝土产生的裂缝失稳拓展,最后出现贯穿裂缝而破坏。

2.2 不同长度的聚丙烯纤维对混凝土抗折性能的影响根据GB/T50081《普通混凝土力学性能实验方法标准》中“抗折强度实验”方法,在万能试验机上对试件进行测试。

破坏强度按如下公式计算,非标准试件的测试结果应折算成标准件的相应强度值,折算系数为0.85。

纤维长度与破坏力、初裂强度、中心挠度(加载点位移)的关系曲线如图3和图4所示。

2,/bh l F f cra cra fc式中 cra fc f ,---纤维混凝土的初裂强度(MPa )cra F ---纤维混凝土的初裂载荷(N)l ---支座间距(mm )h ---试件截面高度(mm )b ---试件截面宽度(mm )图3 纤维长度和抗折强度关系曲线由图3中可见,细度为0.2mm 的聚丙烯纤维以0.5%的体积率加入到混凝土中,会降低混凝土的抗折强度。

纤维的加入,相当于在混凝土基体中形成了大量的缺陷,在外力作用下更容易形成应力集中点。

当加入长度为10mm的纤维时,混凝土抗折强度大幅下降。

因为长度太短的纤维与混凝土的有效接触面积小,抗裂阻力小,抗折强度较低。

15mm到25mm的纤维加入到混凝土中,其抗折强度较10mm的聚丙烯纤维混凝土呈增长趋势。

此时,纤维和混凝土的有效接触面积大,在受外力作用时能提供更大的抗裂阻力。

纤维长度继续增加,纤维在混凝土中分散困难,可能形成纤维团,且相同体积率下试件中的纤维根数减少,导致混凝土的抗折强度急剧下降。

图4 纤维长度和中心挠度曲线由图4可见,加入纤维后,混凝土的中心挠度明显增大。

当纤维长度为20mm时,挠度增大值下降。

相同体积率,C3断裂面内承力纤维根数较C1和C2中少,抗裂阻力不足,因此中心挠度较C1、C2有所下降。

且提供的抗裂阻力小于25mm到35mm的聚丙烯纤维,因此对混凝土中心挠度的增大量不如其他几种长度的纤维。

长度太短,纤维与混凝土的有效接触面积不够,纤维与混凝土的握裹力不足以对微裂纹的形成和发展产生作用。

纤维过长,其在混凝土基体中分散不均,纤维之间会产生缠结,形成纤维团,对其强度有致命影响。

为了解混凝土的中心挠度随受力的变化情况,将素混凝土和部分纤维混凝土的载荷-中心挠度曲线绘制如图5所示。

(a) C0 (b) C1-10mm(c) C3-20mm (d)C5-30mm图5 载荷-中心挠度曲线从图5中可以看出,素混凝土在受外力时为脆性断裂,且形变较小,韧性差。

加入聚丙烯后,混凝土韧性明显提高。

当中心挠度量为2mm时,C3可继续承载,而C0已经破坏。

从图5-(d)可看出,C5表现出较好的韧性。

纤维可以看做混凝土中的次要加强筋,能跨横裂缝起桥接作用,缓解裂缝尖端的应力集中,增加了裂缝的扩张阻力,提高了混凝土的韧性。

3 结语本文通过试验研究了聚丙烯纤维增强混凝土的抗折性能和抗冲击性能,通过对试验数据的分析,得出以下结论:(1) 细度为0.2mm的聚丙烯纤维,短切成10-35mm范围内的不同长度,以0.5%的体积率加入混凝土基体中时均能有效提高混凝土的抗冲击性能,但混凝土的抗折强度降低。

(2) 不同长度的聚丙烯纤维,对混凝土的抗折性能影响不同,过短或过长均不利于提高混凝土的抗折强度。

聚丙烯纤维的加入对提高混凝土的韧性具有重要意义。

参考文献[1]邓宗才,师亚军,曹炜. 聚烯烃粗合成纤维混凝土抗弯韧性试验[J]. 建筑科学与工程学报,2013(1):19-24.[2] 肖柏军,胡晓波,宁明哲等. 纤维增强混凝土抗冲击性能实验结果的统计分析[J]. 铁道科学与工程学报,2007(2):44-47.[3]HWANG S,SONG P S,SHEU B C. Impact resistance of polypropylene fiber reinforced concrete[J]. Chungcheng Institute of Technology,2003(1):l - l4.[4] SUJI D,NA TESAN S C, MURUGESAN R. Experimental study on behaviors of polypropylene fibrous concrete beams[J]. Journal of Zhejiang University Science,2007 (7):1101-1109.[5] LI Bei-xing,CHEN Ming-xiang,CHENG Fang. The mechanical properties of polypropylene fiber reinforced concrete[J]. Journal of Wuhan University of technology,2004 (3): 68-71.[6] SONG P S,Wu J C, Hwang S,SHEU B C. Statistical analysis of impact strength and strength reliability of steel-polypropylene hybrid fiber-reinforced concrete[J]. Construction and Building Materials,2005 (1):1-9.[7] 王成启,吴科如. 不同弹性模量的纤维对高强混凝土力学性能的影响[J]. 混凝土与水泥制品,2002(3):36-37.[8] ACI Committee 544. Measurement of properties of fiber reinforced concrete[J]. ACI Mater .1988,85(6):583—93.[9] 邓宗才,李建辉,王现卫. 粗合成纤维增强混凝土的冲击动载荷特[J]. 混凝土,2006(9):65-68.。

相关文档
最新文档