聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻性能的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010年第1期混凝土与水泥制品2010No12月CHINACONCRETEANDCEMENTPR0DUCTSFebruary聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻性能的影响李光辉，张鹏，赵军(1．河南省交通科学技术研究院有限公司，郑州450006；2．郑州大学，450001)摘要：通过冻融循环试验，研究了聚丙烯纤维和引气剂掺量对混凝土质量损失率及动弹性模量的影响，分析了聚丙烯纤维和引气剂对改善混凝土抗冻性能的机理。试验结果表明，聚丙烯纤维和引气剂掺量一定时，抑制了混凝土的剥落，降低了混凝土的损伤速率，显著提高了混凝土

2、的抗冻融耐久性能。关键词：聚丙烯纤维；引气剂；混凝土；冻融循环中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1000-4637(2010)01—40—030前言表2试件分组情况混凝土冻融破坏是引起混凝土结构老化病害问题的主要原因之一，严重影响混凝土建筑物的长期使用和安全运行II1。为使这些建筑物继续发挥作用，每年都要消耗巨额的维修费用。因此，开展混凝土冻融性能的研究有其现实意义。相关研究表明3】，将聚丙烯纤维掺人混凝土中可以提高混凝土的抗冻融耐久性能。在实际工程中，通常采用掺加引气剂来提高混凝土的抗冻融性能。本文通过混凝土试件的冻融循环试验，探讨

3、了聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻融耐久性能改善作用的相互影响。1试验概况1．1试验原材料注：表中试件编号，P代表聚丙烯纤维，后面两位数字为纤维掺水泥：42．5级普通硅酸盐水泥。量，中间两位数字为引气剂掺量，最后两个数字为混凝土强度等级。比如P061050表示纤维掺量为0．6kg／m、引气剂掺量为0．1％o、强度砂：细度模数2．6，级配良好。等级为C50的聚丙烯纤维混凝土。石：5~lOmm，连续级配碎石。纤维：聚丙烯纤维(杜拉纤维)。升温终了时试件中心的冻融温度为一17oC±2℃～8℃±2混凝土的基准配合比见表1。cC，一个冻融循环时间3h左右。试

4、验以三个试件为一表1混凝土的基准配合比kg／m。组，试验龄期为28d。到达试验龄期前4d，将试件在20℃±3℃的水中浸泡4d。试件在冻融试验过程中处于全浸泡水状态(饱水状态)。冻融试验采用质量损失率1-2试件制备与养护和相对动弹性模量进行衡量。试验设备采用北京某公冻融试验以聚丙烯纤维掺量(0,0．6kg／m3,0．9kg／m司的KDR—V型快速冻融试验机，试件容量为28个。和1．2kg／m)、引气剂掺量(0、0．10‰和0．15‰)和冻融2试验结果及讨论循环次数(50次和100次)为变化参数，共制作了902．1冻融后混凝土质量损失率试验结果与讨论

5、个尺寸为100mmx100mmx400mm的混凝土试件，试件(1)聚丙烯纤维掺量对混凝土质量损失率的影响分组见表2。试件成型后放人标准养护室，养护龄期为图1表明，引气剂掺量为0．10％o时，掺人少量聚丙28d。烯纤维(0．6kg／m。和0．9kg／m)对试件的质量损失影响1-3试验方法及设备较小。当聚丙烯纤维掺量较大(1．2kg／m)时，试件的质冻融循环试验按照《水工混凝土试验规程>)[4J(DL／T量损失率明显增大。由图2可见，引气剂掺量为0．15％o5150-2001)中抗冻性能试验的快冻法进行，即一个循时，随聚丙烯纤维掺量的增加，试件的质量

6、损失率有所环2．5—4．0h其中降温1．5~2．5h，升温1．0～1．5h，降温和增大。当聚丙烯纤维掺量为0．6kg,／m时，对试件的质量—．40—．学兔兔www.xuetutu.com李光辉，张鹏，赵军聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻性能的影响＼褂水鞲础弹性模量并没有发生明显的变化，基本保持不变。而当10O0O0冻融循环次数为100次时，未掺加聚丙烯纤维的试件O8642O2的相对动弹性模量有较大幅度的下降。次_口5O次冻融循环一100次冻融循环n／0-，1一0．4。＼＼一／／纤维掺k●-0．6图1纤维掺量对质量损失率的影响(引气剂掺量为0．10％

7、)_．00．60．91．2纤维掺量／(kg／m3)图4纤维掺量对相对动弹性模量的影响(引气剂掺量为0．10‰)．，一口50次冻融循环／’。‘。／■100次冻融循环．．／纤维掺量／(1—————一-．．．———掣教需靛罂＼融臀茛罂∞鲫∞∞加O∞∞∞加加O纤维掺量对质量损失率的影响(引气剂掺量为0．15％)O-3堡0．200．60．91．2褂纤维掺量／(kg／m3)图5纤维掺量对相对动弹性模量的影响叭(引气剂掺量为0．15％o)(2)引气剂掺量对混凝土相对动弹性模量的影响O．000．100．15由图6可以看出，对于聚丙烯纤维掺量为0．9kg／引气剂掺

8、量，％。m的试件，当冻融循环次数为50次和100次时，随着图3引气剂掺量对质量损失率的影响引气剂掺量的提高，试件的相对动弹性模量的变化幅