浅析合成纤维对混凝土收缩的抑制作用

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1、2010年第l0期串围高{l技术企业N0．10．2O1O(总第145期)ChinaHi-TechEnterprises(CumulativetyNO．145)浅析合成纤维对混凝土收缩的抑制作用唐光明(台州市路桥区建设工程质量检测中心有限公司，浙江台州318050)摘要：大量研究表明，将适量的合成纤维加入混凝土中可以有效地抑制混凝土收缩，改善混凝土结构的耐久性和安全性。其中聚丙烯纤维混凝土作为新型复合材料，广泛用于水利、交通、城市建设等工程。文章以聚丙烯纤维为例对其阻裂、抗渗等性能进行了分析，为合成纤维混凝土的应用提供参考。关键词：合成纤维；混

2、凝土收缩；纤维混凝土；聚丙烯纤维中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1009—2374(2010)10—0135—02水泥混凝土是当今世界上应用最广泛的建筑材料，兼有裂缝和塑性收缩裂缝。强度的可调节性、外形的可塑性，以及原材料的价廉易得性等上海建筑科学研究院谷章昭等研究认为，数以万计的合突出优点。但它还存在着抗拉强度低、体积稳定性差、抗冲击成纤维均匀地分布在混凝土内部，混凝土塑性阶段干缩及冷性能差以及脆性较大等不足，正是这些不足导致裂缝问题成却所产生的表面裂缝一旦延伸到合成纤维即停止发生。合成为混凝土工程中的普遍问题。不少混凝土整体

3、结构的损坏往纤维的抗裂性取决于纤维的长度与掺量，综合技术与经济一往是裂缝扩展的结果，混凝土裂缝的存在使混凝土结构构件并考虑，纤维掺量为0．6—0．9k~m3已有良好的抗裂性。承载能力降低，挠度增大，同时它也是侵蚀性介质向混凝土基(二)本文研究思路体渗透、迁移的通道，严重影响混凝土结构的耐久性。本文将通过试验研究聚丙烯纤维对混凝土收缩性能的影研究发现混凝土收缩是导致混凝土开裂的重要原因。目响来解释纤维在改善混凝土体积稳定性中的作用机理。前工程上所使用的大多是普通混凝土，这类混凝土在干湿交在配比试验中，采用两组相同的配合比制作两组试块，其替环境中

4、会产生较大的收缩变形，一旦这种收缩变形受到不中一组掺加了聚丙烯纤维，另一组不掺纤维。然后对混凝土均匀约束，很容易产生裂缝。因此，改善普通强度混凝土的收试块的收缩性能进行测试。通过试验数据的对比来体现聚丙缩性能有着重要的意义。大量研究表明，纤维能较显著地改烯纤维对混凝土收缩的抑制作用。善混凝土的收缩性能。二、聚丙烯纤维对混凝土收缩性能的试验研究一、纤维混凝土简介及本文研究思路(一)试件及测试仪器设备简介(一)纤维混凝土1．试件。试验采用的是lOOmm×lOOmm×515mm的棱纤维混凝4-(FiberReinforcedConcrete，FRC

5、)是将短而细柱体试块，试件两端留有埋设测头的凹槽。试件成型1d后拆的分散性纤维，均匀地搅拌在普通混凝土中而形成的一种新模，然后使用502胶水将铜质测头粘人预留凹槽内。型建筑材料。它是纤维和水泥基料组成的复合材料的统称。2．测量仪器。试验采用的是天津建筑仪器厂生产的混由于混凝土是一种多组分的非均匀不密实的脆性材料，其抗凝土收缩仪。拉强度低、极限延伸率小、性脆、外表面也容易形成裂缝，加入3．试验装置。在本试验中，使用了自行设计的试验装置。抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性能好的纤维，可以提高混装置长630mm，宽200ram，两端面间距600mm，

6、在装置的两端凝土的抗拉及抗冲击等性能与改善混凝土的脆性。面固定有两个千分尺用于测量试件两测头间的长度随龄期的聚丙烯是增强混凝土中研究与应用得最多的合成纤维。变化。目前工程上应用较为普遍的聚丙烯纤维主要有：束状单丝纤(二)收缩试验维、网状纤维、微孔纤维和膜裂纤维。聚丙烯是由单体C1．配合比设计。聚合而得，是一种高分子碳氢化合物。它的化学稳定性好，(1源材料。本试验使用的是PI型52．5水泥；I级粉煤灰；和大多数化学物质不发生作用；表面疏水性，不会被水泥浆浸中砂；粗骨料的最大粒径为31．5ram，连续级配．夕加剂为花王湿；易燃性，导致混凝土的耐火

7、性降低。对单丝聚丙烯纤维而21s(聚羧酸类减水剂)；加入的纤维为聚丙烯纤维，性能见表I：言，纤维与基体间的粘结较差，结果使其拔出强度较低。聚丙表1试验用聚丙烯的性能烯纤维在混凝土的碱性环境下非常稳定、表面憎水、质量轻、价格低、加工性能优良。它的缺点是耐火性差、对阳光和氧气敏感、弹性模量低、与水泥基体粘结弱。但这些缺点并非是致命的，因为纤维被包覆在水泥基体中，光和热的影响受到限制。弹性模量低，虽不能提高强度却能阻止温度变化产生的一135—积含量为0．1％的聚丙烯纤维混凝土在7d和28d的收缩值分别比素混凝土少18．2％和55．1％。这说明加入聚

8、丙烯纤维对混凝土的收缩性能有明显的改善作用。聚丙烯纤维抑制混(2)试验配合比。具体的试验配合比及编号见表2：lI曼凝土收缩的原因主要是：在混凝土中掺入聚丙烯纤维后，