建设科技 ＴＩＡＮＪＩＮ ＳＣＩＥＮＣ２Ｅ０￣Ｔ１Ｅ１Ｃ年第３期 ＨＮＯＬＯＧＹ 李武学（天津新金融投资有限公司天津３００４５６） 张宝明 （天津津滨发展股份公司天津３００４５６） 改性聚丙烯纤维对混凝土抗冲击性能的 影响机理与试验研究 【摘要】改性聚丙烯纤维对混凝土性能有着重要的作用，经试验研究发现，聚丙烯纤维对混凝土抗冲击 抗冲击 力学 性能有明显改善，适合使用在桩、路面等要求抗冲击性能较高的工程项目中。 【关冀词】固体力学 聚丙烯纤维２Ｏ世纪６０年代初国外在水泥净浆与砂浆中掺入少量聚 丙烯纤维，研究发现其可以明显提高混凝土抗裂性能。由于这 种纤维像人造纤维一样质量稳定、来源较广，其变形性能好、抗 冲击能力强，故在砼领域中应用前景广阔。我国掺聚丙烯纤维 混凝土的研究与应用起步较晚，为了开展这项研究和应用工 作，我们进行了低掺量聚丙烯纤维混凝土抗冲击性能的研究。 ２试验结果及分析 ２．１试件破坏形态 掺入量为０的混凝土试件，在抗冲击破坏试验中，开裂比 较突然，一旦出现裂缝，很快被破坏。 试件掺入改性聚丙烯纤维后，在抗冲击破坏试验中，开裂 比较缓慢，破坏次数比未掺纤维的混凝土提高３倍以上。试验 结果列于表２： 表２混凝土抗冲击试验结果 试件类别 １ 掺量为０ ６ ｌ９／０．９ １９，１．２ １实验方法 １．１材料 水泥：采用普通硅酸盐水泥，强度等级３２．５。砂子：采用河 砂。碎石：最大粒径２５ ｍｍ。 １．２配合比（见表１） 试件编号及次数 ２ ５ １４ ２２ １７ ２２ 三个平均值 相对增长 ５ ６ ２３ ２５ ２０ ２６ ３ ８ ｌ３ １９ ２ｌ ２５ ４ ５ ２５ １８ ２ｌ ２３ （次数） ５．６７ ｌ８．３３ ２Ｏ．６７ １９．３３ ２３．３３ 倍数 ２．２３ ２．６４ ２．４１ ３．１１ 表１混凝土配合比 编号 纤维 ｋｇ／ｍ。 １８ ２ｌ ｌ６ ２１ 纤维 水泥 中砂 石子 水 试件 １０／０．９ Ｏ／１．２ 长度ｍｍ ｌ Ｏ 产量 Ｏ ３６０ ６７９ １ｌＯ６ ２０５ 数 ５ ２ ３ ４ ５ １９ ０．９ １．２ 试验结果还表明，当掺量相同时，３０１１１Ｉ／１长丝比１９ｍｍ短 丝抗冲击次数分别提高５．４５％、１２．９％。通过： 察破坏断面上的 纤维，掺入长度１９ ｍｍ的聚丙烯纤维混凝土试件，除少数纤维 被拉断外，大多数是从混凝土试件中被拔出，其主要原因是纤 ３０ ０．９ １．２ 注：①设备采用自制设备，将７．２６ ｋｇ重的钢球从２５ ｃｍ高度自 由落下，当试件裂缝宽度大于３ ｍｒｎ记录冲击次数，作为评价 破坏标志，试验结果取中间３个数据的平均值。②抗冲击实验 维长度较短，本身粘结强度和延性还未充分发挥作用就产生粘 结破坏。掺入长度为３０ ｍｍ的聚丙烯纤维混凝土试件，试件受 冲击破坏后，穿过破坏断面的纤维被拔出的数目有所减少，而 被拉断的数目有所增加，这是由于纤维长度增加而粘结强度亦 条件为常温。③实验采用碎石方法、标准为上海市市政工程研 究院实验方法（自定）。 １．３试件制作及试验 明显增加的结果。若纤维在破坏断面两侧混凝土中长度大致相 等，粘结强度高于纤维本身的抗拉强度则纤维被拉断，并且纤 试件尺寸为１５０ｍｍｘ１５０ｍｍ Ｘ ５０ＩＴＩＩＩＩ，为使纤维在试件 内均匀分布，先将砂、石、水泥、水、聚丙烯纤维称重，按顺序放 入搅拌机内，搅拌约３ ｍｉｎ即装入试模，振捣３ ｄ后拆模，置标 准养护箱，养护２８ ｄ。 收稿日期：２０１ｌ一０５一Ｏ９ 维长度超过石子粒径，有部分拉力传递于石子之中，握裹力明 显提高，石子和纤维共同作用也是抗冲击能力提高的一个 因素。 ２＿２低掺量改・陛聚丙烯纤维对混凝土抗冲击性能的影响机理 为探索低掺量改性聚丙烯纤维对混凝土抗冲击性能的影 响机理，我们进行了掺纤维混凝土基本力学性能试验，试验结 ４２ ２０１１年第３期 ＴＩＡＮＪＩＮ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 建设科技 宁宇 吴燕 （天津开发区建设］一程试验中心天津３００４５６） 浅谈水泥物理性能检测的注意事项 【摘要】水泥是最重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木延筑、水 利、国防等工程，因此对水泥的检测就直接影响到建筑施工的进度及施工质量。通过解析水泥强度及安 定性检测过程，简略总结出水泥物理性能试验操作中的几点注意事项，用以帮助避免或减少试验过程 中出现的误差，从而为施工单位提供更准确的水泥强度及安定性检测结果。 【关｜ｌ｜词】强度安定性注意事项 ０引言 水泥是最重要的建筑材料之一。水泥属于水硬性胶凝材 １水泥安定性检测的注意｜．‘项 １．１选用质量接近的配重玻璃 一料，遇水后会发生物理化学反应，能由可型性浆体变成坚硬的 示准法检测水泥安定性实际是通过沸ｊ善前后试件体积的 石状体，将散粒状材料胶结成为整体。水泥浆体不但能在空气 中硬化，还能在水中硬化，并继续增长强度。日前我国建筑工 程中常用的水泥主要有通用硅酸盐水泥中的普通硅酸盐水 泥、矿渣硅酸盐水泥。在一些特殊ｌｒ程中，还使用高 水泥、膨 胀水泥、快硬水泥、低热水泥和抗硫酸水泥等。 膨胀来判定样品的安定性的，而体积膨胀是多方向的，雷氏夹 可能有纵向和横向的膨胀，标准测定的膨胀值只是横向的，而 纵向拘膨胀则以相同配重的玻璃压住。这就要求操作者尽量 选择质量接近的２块配重玻璃（最好不超过１ ５；）对一个样品 进行检测。若检测量大时，配重玻璃的配对工乍须经常检查 （最好每月检奁１次），以防试验时玻璃有所磨损，造成两试件 收稿日期：２０１１—０５一Ｏ９ 的差值过大。 果见表３。 能力的提高主要基于混凝土早期裂缝的减 ，提高了抗剪强 度。因此，聚丙烯纤维的作用机理是通过消除或减少原生裂缝 强性 模量 表３纤维混凝土基本力学性能试验结果 纤维混 凝土类型 ０／０型 立方体抗 轴心抗压 劈裂抗压 抗折 压强度 ２７ ３ 的数量和尺度，使材料介质的连续性得以提高，以及纤维对冲 击能力的吸收使混凝土抗冲击性能得以提高。 强度 ２１．０ 强度 ２．３３ 强度 ３ ６ ３．２６ｘ１０ １９／０．９型 １９／１ ２型 ３０／０．９型 ３０／１．２型 ３４．５ ２７．４ ３６．３ ３４．３ ２７．７ ２６．６ ２７．８ ２８．４ ２．７９ ２．４９ ２．６９ ２．５３ ４．２ ３．３９ｘｌ０ ４．４ ３．３８ｘ１０ ４．３ ３．３８ｘ１０ ４．１ ３．２８ｘ１０ ３结论 低掺量改性聚丙烯混凝土试件的抗冲击能力比未掺聚丙 烯试件的抗冲击性能提高很多。在本次试验条件下，掺量 ０．９ ｋＺＪｍ 或１．２ ｋｇ／ｍ 时，抗冲击能力提高３倍以上。 改性聚丙烯纤维经过特殊的纤维生产［艺和纤维表面处 理Ⅲ１ 艺与水泥基料有极强的粘合力，纤维可握裹更多的基料， 当掺量相同，掺入３０ ｍｍ长度纤维比１９ ｍｍ长度纤维的 抗冲击能力分别提高５．４５％、１２．９％。 有更紧密的结合力。因此可在混凝土材料中混合分布极其均 匀，能在混凝土内部形成一直均匀的乱向分布体系，在混凝土 中纤维的乱向分布有助于大大削弱混凝土塑性收缩及冻融张 力，同时有效地增强了混凝土的韧性，抑制了做细裂缝的产牛 和发展。无数的纤维单丝在混凝土内部形成乱向分布体系，可 低掺量聚丙烯纤维混凝土大大提高了抗冲击能力，因此对 于桩、路面等要求抗冲击性能较高的混凝土工程宜采用改性聚 丙烯混凝土或聚丙烯砂浆。■ 参考文献 以有效阻止骨料的离析，保证混凝土拌合物和易性，从而阻』Ｅ 初始裂缝的形成。试验证明，同普通混凝土相比，纤维混凝土抗 裂能力提高近１００％～２００％，聚丙烯纤维的阻裂效应主要体现 ［１］吴东云，孙锦镖，成全喜．改性聚丙烯纤维混凝土抗冲击性能试验研 究［Ｊ］．建筑技术开发，２００７（５）：２３—２５． ［２］张伟．改性聚丙烯纤维增强混凝土抗疲劳性能的研究［Ｄ］．大连交通 大学，２００８． 在消除或减轻ｒ早期混凝土中原牛裂缝的发生和发展，抗冲击
