聚丙烯纤维混凝土抗冲击性能研究.pdf

2014年第12期(总第141期)
江西建材
试验研究
聚丙烯纤维混凝士抗冲击性能研究
王玉鹏
摘要:随着科技进步和技术的发展,混凝土技术也朝着多性能、高性能方面发展,从
试验以及实际工程来看,在低湿高温的环境中,每立方米混凝土中掺入(0.kg聚丙烯纤维
混凝土的抗冲击性能可以提高5倍以上,同时能够比较有效地抑制混凝土的早期开裂
关键词:聚丙烯纤維抗冲击性能
ド室和屋面混凝上中大多采用了聚丙烯纤维混凝上,国
1试验目的
内亦开始在诈多工程中得到了成功应用
纤维混凝上就是在混凝上拌合过程中加入一定量
对丁地面结构,承受的动荷载比较大,这就要求混
的纤维材料,通过纤维的密集分布来提高混凝土的综凝土有比较好的韧性以及良好的冲击性能,在动荷载
合性能。随着纤维混凝上技术的发展,人们把研究重点的作用下尽量减小破环发生的概率。在混凝上掺人聚
倾向于合成纤维,合成纤维成本低,当在混凝土中均匀丙烯纤维,从常规分析上可以知道其可以改善混凝土的
分布后,能提供更好的韧性。混凝上是硬性材料,合成韧性以及冲击性能,但是没有确切数据。此项试验,旨
纤维是软性材料,这种钢柔相济的办法能提高混凝土在了解在掺加聚丙烯纤维以后混凝土的韧性是否有明
坚韧性:在合成纤维中,聚丙烯是性价比较好的材料,显的改善,并掌握具体数据
耐腐使,与混凝上的相容性好,在提高混凝上性能方面
扮演着日益重要的角色
2原材料选择及试验配合比
随着技术的进步,国外应用纤维混凝上进行抗裂
具体原材料)家以及规格型号见表1
防水的新技术有了很好的发展,在混凝土中添加适量
表1各种原材料厂家以及规格型号
的聚丙烯纤维,是克服混凝上早期开裂的措施之一经
原材料名称
原材料厂家
级别或种类
过搅拌机搅拌以后,纤维在混凝土中形成了乱向支撑体
水泥
冀东
P.O42.5
系,能够适当减少混凝土的早期泌水,降低混凝十中的
粉媟灰
环电
级
空隙率,并减少混凝上的早期干缩、塑性裂,阻止
矿渣粉
北京嘉华
S95
混凝土发生沉降裂缝,因而能较大幅度地提高混凝土
高效减水剂
大地春
天字-311
的抗渗性、抗裂性等性能。美国丁90年代初研制出纤维
砂
涞水圣迪
I区中砂
混凝十,在随后的几年中得到迅速发展,其中应用最多
石
三河碎石
的是聚丙烯纤维混凝上。如今,在美国新建筑物中的地
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对丁试验配合比,对聚丙烯纤维采用不同的掺量,
该试验方法通过以下儿项指标评价或比较混凝上
而其它原材料用量不变进行试验,其体配合比见表2。的抗冲击能力:
nー山现第一条裂缝(初裂)的冲击次数;
3试验方法
n2一初裂后,试件体积膨胀,当试件和4块挡板
沖击试验,按AC:I(美国混凝上协公)544委员公推中任意3块接触时的沖击次数。n2被定为试件破坏
荐的方法进行,试验方法见图1其中:
次数;
1.按标准方法成型试件.尺寸Φ150×64mm。标准
(n2-m1)一试件初裂和破坏时冲击次数的差值
养护3d、7d、14l、28d
W;一试件破坏过程吸收的冲击能量;
2.冲击锤重4.5kg,下落高度h=457mm:传力球直
△w一试件破坏过程初裂后能继续吸收的冲击能
径64mm,测试挡板利试件问距5mm
量,△w=W2-W1
3.传力球和试件同心、并在冲击锤的中线上。测试
计算式如下:
时,沖击锤自由落下
W =n
W;一试件破坏过程吸收的冲击能量
h一冲击锤下落高度(457mm)
试件
重加速度9.81
成型完毕在室温为(20±2)℃,相对湿度为
刚性底板
0±5)%条件下养护24h,然后拆模,放人室温为
(20±2)℃,相对湿度为大丁95%的标准条件下养护,
传力球
按照所要求龄期测试各个龄期的抗压强度以及抗冲击
传力球
次数
试什
档板
4试验数据分析
刚性底板
图1抗神击(朗性)试验方法
研究聚丙烯纤维混凝土的抗冲击(韧性)性能,是
表2具体配合比
试验编号
水泥冀东
水
石
粉煤灰
矿粉
天字-31
纤维
270
80
946
1204
7.6
0
2
270
180
946
1204
60
7
0.6
946
1204
7.6
0.9
4
270
946
1204
60
7
1.2
5
1.5
88
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表3抗冲击试验混凝:不同龄期冲击性能
试验
d
28d
60o
编号
2
n2
16
18
47
8
166
317
441
17
196
199
365
379
577
16
60
203
206
354
369
486
505
541
564
19
21
198
362
374
471
492
566
591
600
)0
400
300
ーC3年
終200
*-C44
300
龄期(d
期(d)
图2混凝初裂曲线
图到3混凝上:破坏曲线
12000
Cl+
C4H
龄期(d)
图4混凝土抗压曲线
图5抗冲试验混凝土不同龄期总能量
只溫长塔
因为当地而承受的动荷载比较大时候,就要求混凝土有
400
比较好的韧性以及良好的抗冲击性能,在动荷载的作
用下尽量减小破坏发生的概率。
沖击试验,将依据以上试验方法进行,配合比采用
表2配合比,混凝土抗压强度试验,属于在静载作H下
010203040506070809(
龄期(d)
无侧限试验,而抗冲击性能试验是属于在动载作用下
图6抗冲击试验混凝上:不同龄期能量差值
有侧限试验,因此后者更能够体现混凝土的工作状态
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