聚丙烯腈纤维对混凝土强度及耐磨性的影响.pdf
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1、2 0 1 5年第 4期 4月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA C ONC RET E AND C EME NT P R0DU C T S 2 01 5 No 4 Apr i l 聚丙烯腈纤维对混凝土强度及耐磨性的影响 李 斌 , 蔡汉超 , 缠宏宇 ( 内蒙古科技大学 , 包头 0 1 4 0 1 0 ) 摘要 : 通过聚 丙烯腈纤维混凝 土的力学性 能试验 , 研 究 了不 同含量 、 不 同长度的单丝聚 丙烯腈 纤维对混凝土 抗压强度的影响 , 针对道面混凝 土性 能要 求 , 应 用公路 耐磨试验 方法 , 进行 了素混凝 土和纤维混凝 土的对比试验 , 研究 了不 同
2、舍量、 不 同长度的纤维的作用机 理。 结果表 明, 6 n u n 、 1 2 mr n的聚丙烯腈 纤维能大幅提 高混凝土的抗压强 度 ; 1 9 ram 的聚 丙烯腈纤维在 一定掺量 以上 时对 混凝 土强度存在一定抑制作用 不 同长度掺量的聚 丙烯腈纤维对耐 磨性 的影响规律 不同且对混凝土的 2 8 d和 5 6 d耐磨性影响规律差异 明显 。 关 键 词 : 聚 丙烯 腈 纤 维混 凝 土 ; 抗 压 强度 ; 耐 磨 损 性 能 Ab s t r a c t : T h e me c h a n i c a l e x p e r i me n t s o f p o l y a
3、c r y l o n i t r i l e fi b e r c o n c r e t e a r e e a r r i e d o u t t o s t u d y t h e i n fl u e n c e o f d i f - f e r e n t l e n g t h a n d c o n t e n t o f p o l y a c r y l o n i t fi l e mo n o fi l a me n t f i b e r o n c o mp r e s s i v e s t r e n g t h An d b a s e d o n r e
4、q u i r e me n t s o f r o a d p a v e me n t c o n c r e t e , t h e c o mp a r a t i v e t e s t s o f p l a i n c o n c r e t e a n d fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e a r e a l s o c a r r i e d o u t t o t h e me c h a n i s m o f p o l y a c r y l o n i t ril e f i b e r s wi t h d
5、i f f e r e n t c o n t e n t a n d l e n gth b y u s i n g r o a d a b r a s i o n t e s t i n g me t h o d 1 1 1 e r e s u l t s s h o w t h a t 6 mm a n d 1 2 ram o f p o l y a e r y l o n i t r i l e fi b e r c a n s i g n i fi c a n t l y i mp r o v e t h e c o mp r e s s i v e s t r e n gth o
6、f c o n c r e t e ;1 9 mm p o l y a c r y l o n i t r i l e fi b e r h a s s o me i n h i b i t o r y e f f e c t o n c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f c o n c r e t e w h e n a b o v e a c e r t a i n c o n t e n t Di f f e r e n t l e n g t h a n d c o n t e n t o f fi b e r s h a v e d i f
7、 f e r e n t i n fl u e n c e s o n we a l r e s i s t a n c e ; t h e i n f l u e n c e o f p o l y a e r y l o n i t r i l e fi b e r o n 2 8 d a n d 5 6 d w e a r r e s i s t a n c e o f c o n c r e t e a r e s i g n i fi c a n t l y d i f f e r e n t Ke y wo r d s : P o l y a e r y l o n i t r i
8、 l e fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e ; C o mp r e s s i v e s t r e n gth ; W e a r r e s i s t a n c e 中图分类号 : T U 5 2 8 5 7 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 5 ) 0 4 4 9 一 O 5 0前 言 关 于纤维混凝土 的抗压强度 国内已经进行 了 大量研究 _ 3 1 , 但 由于纤维物理性能和配合 比的不 同 得到的结论有一定差异。本文较系统地研究了聚丙 烯腈纤维掺量 、 长度对混凝土
9、强度的影 响。混凝土 的磨损被解释为是一个断裂过程 , 由于混凝土表面 不断承受着压应力和拉应力的循环作用, 微裂缝等 原 发缺陷则成 为磨损 时周期性扰动 的疲劳裂纹引 发源, 最终引起表层的局部断裂 、细骨料 的脱落而 导致结构破坏嗍 。 聚丙烯腈纤维具有强度高, 耐酸 、 碱 、 盐等化学 腐蚀等特点, 且价格低廉, 施工工艺简单, 可有效抑 制混凝土的开裂 , 改善混凝土耐久性能 。对 聚丙烯 纤维混凝土的耐磨性 , 国内有 了一定研究 - 7 , 然而 , 对 于 聚 丙烯 腈 纤 维 混凝 土 耐 磨 损性 能方 面 的研 究 , 学术界尚涉及不多 。为此 , 笔者进行 了纤维混凝
10、土 耐磨损试验, 并分析 了耐磨损性能与长度 、 掺量、 龄 期之间的相关性及磨损机理 。 1 试 验 用原材 料 水泥 : 4 2 5级普通硅酸盐水泥。 中砂 : 细度模数 2 9 6 , 含泥量 3 9 。 碎 石 : 粒 径 5 - 2 5 m m。 外加剂 : 萘 系高效减水剂 ( 粉 剂 ) , 其指标符合 G B 8 0 7 6 2 0 0 8 混凝土外加剂 要求 。 纤 维 :聚丙 烯腈 纤维 ,长 度 为 6 mm、 1 2 ram、 1 9 mm, 其物理力学性能见表 1 。 表 l 聚丙烯腈纤维 的物理力学性能 2混凝 土配合 比 本试验所用混凝土基材强度为 C 5 0 ,
11、根据 J G J 5 5 2 0 1 1 普通混凝土配合 比设计规程 进行 配合 比 设计。单方配 比为 :水泥 4 7 1 4 k g ,水 1 8 8 6 k g , 砂 6 7 0 1 k g, 石 1 0 9 3 5 k g 。 本 试验所用 聚丙 烯腈纤维选取 3种长度 和 4 种掺量添加到混凝土中, 测试各组混凝土的抗压强 度和耐磨损性能 , 即本试验共设计 了包括素混凝土 在内的 1 3组试件进行试验 , 具体纤维长度 、 掺量及 试件编号见表 2 。 3 立 方体抗 压试 验 3 1 立方体抗压试验和基准组抗压强度试验 49 学兔兔 w w w .x u e t u t u .
12、c o m 2 0 1 5年第 4期 混凝土与水泥制品 总第 2 2 8 期 表 2 纤 维长度 、 掺量及试件编号 混凝土的抗压性能是混凝 土力学性 能的最基 本的指标 , 对纤维混凝土的其它性能研究具有参考 意义。 本试验参照 G B T 5 0 0 8 2 2 0 0 9 ( 普通混凝土力 学性能试验方法标准 进 行 , 混凝土立方体抗压强 度用式( 1 ) 计算 。 = F ( 1 ) 式中 7 : 为混凝土立方体抗压强度 , MP a ; F为试 件破坏荷载 , k N; A为试件承压面积。 以每组三个试件测值 的算术平均值 作为该组 试件的强度值 , 精确至 0 1 MP a 。因
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- 关 键 词:
- 聚丙烯 纤维 混凝土 强度 耐磨性 影响
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