超高分子量聚乙烯纤维混凝土工作性及耐久性研究.pdf
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1、2 0 1 6年第 1 期 1月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA C ONC RE T E AND C EMEN T P RODUC T S 2 01 6 No 1 J a n u r a r y 超高分子量聚乙烯纤维混凝土工作性及 耐久性研究 边 策 , 田正宏 , 高林冬 , 吴 军 。 ( 1 河海大学水利水电学院, 南京 2 1 0 0 9 8 ; 2 中国电建集团华东勘测设计研究院 有限公司, 杭州 6 5 0 0 0 0 ; 3 中国水利水电第七工程局有限公司, 成都 6 1 0 0 8 1 ) 摘要 : 通过超 高分子量聚 乙烯 纤维混凝土坍落度、 离析度 、 氯
2、 离子渗透 、 抗冲磨试验 , 分析了纤维掺量和 长度 对混凝 土工作性及耐久性的影响。结果表 明, 掺入超 高分子量聚 乙烯纤维后 , 混凝 土流动性降低 , 但 均匀性 、 抗渗性 和抗 冲磨性 能提 高较 大, 其 中短 纤维对性能改善最明显。相 比无纤 维素混凝土 , 短 纤维掺量达到 0 1 5 时 , 氯 离子渗 透等级 降低 一个数量级 , 而在 O 2 时 , 抗冲磨强度提 高约 4 2 。 关键词 : 超 高分子量聚 乙烯 ; 混凝土 ; _17- 作性 ; 氯 离子渗 透; 抗冲磨 Ab s t r a c t : T h e i n f l u e n c e s o f
3、 fi b e r a mo u n t a n d l e n g t h o n wo r k a b i l i t y a n d d u r a b i l i t y o f c o n c r e t e a r e a n a l y z e d t h r o u g h t h e t e s t f o r s l u m p v a l u e , s e g r e g a t i o n c o e f fi c i e n t( s c ) , c h l o r i d e p e r me a b i l i t y a n d a b r a s i o n
4、 r e s i s t a n c e o f u h r a - h i g h m o l e c u l a r w e i g h t p o l y e t h y l e n e( U H MWP E ) fi b e r c o n c r e t e T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e f l u i d i t y of c o n c r e t e b y a d d i n g U H MP E fi b e r d e c r e as e s wh e r e a s i t s i n t r i n s i c
5、ho mo g e n e i t y ,i mpe r me a b i l i t y a nd a br a s i o n r e s i s t a nc e pe r f o rm a nc e i nc r e a s e g r e a t l y ,e s p e c i a l l y t h e e ff e c t o f s h o r t fi b e r o n t h e p r o p e r t i e s i s t h e mo s t o b v i o u s c o n s i d e r a b l y C o mp a r i n g wi t
6、 h o r d i n a r y c o n c r e t e , s h o r t fi b e r c o n t e n t r e a c h e s 0 1 5 , t h e c h l o rid e i o n p e n e t r a t i o n l e v e l r e d u c e a n o r d e r o f ma g n i t u d e , t h e i mp a c t s t r e n g t h i n c r e a s e a b o u t 4 2 wh e n s h o rt fi b e r c o n t e n t
7、 r e a c h e s r e a c h e s 0 2 Ke y wo r d s : Uh r a - h i g h mo l e c u l a r we i g h t p o l y e t h y l e n e fi b e r ;C o n c r e t e ; Wo r k a b i l i t y ;C h l o r i d e p e r me a b i l i t y ;A b r a s i o n r es 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
8、 ( 2 0 1 6) 0 1 5 0 0 4 0前 言 混凝 土作 为建筑材料早 已普遍应用于各类基 础设施 的建设 。 但作为一种脆性多孔材料 , 普通混 凝 土通常存在抗拉强度低 、 抗渗性差等缺 陷【 , 这 些缺陷严重制约了混凝土结构的长期安全使用。针 对上述 问题 , 纤维增强混凝土技术应运而生 , 纤维 增强混凝土即以普通混凝土为基材 , 并在其 中均匀 地掺人纤维 , 利 用纤维 的增强 、 阻裂 、 增韧作用 , 控 制混凝土内部裂纹的产生和发展 , 并使混凝土 的各 项性能得到显著提高_3 1 。 研制高性能纤维混凝土 , 选用的纤维必须具有 很高弹性模量和韧性 ,才能符合
9、硬化应力一 应变关 系曲线要求 。在所有纤维 中 ,超高分子量聚 乙烯 ( U l t r a - h i g h Mo l e c u l a r We i g h t P o l y e t h y l e n e , U H MW- P E ) 纤维比模量和比强度最高 ,使得一定量纤维掺 人混凝 土中能显著提高整体质 量 ,表现 出优 良抗 基金项 目: 国家 自然科 学基金项 目( 5 1 2 7 9 0 5 4 ) ; 江苏 省普通 高校研究生科研创新计划项 目( 1 0 4 4 B 1 4 0 5 3 ) 。 一 5 O一 裂 、 增 韧能 力 。目前 , 针对 U H MWP E
10、纤维混 凝 土 的 研究主要集 中在力学性能方面【5 - 6 。而在工作性 、 耐 久性方面则较少 。 仅有少数关于抗冻性及抗化学腐 蚀 性方 面的研 究 。 针 对 上 述 问 题 本 研 究 拟 在 混 凝 土 中 掺 入 U HMWP E 纤 维 ,并 通 过 与 素 混 凝 土 对 比 ,分 析 U HMWP E纤维掺量及长度对混凝土坍落度 、离析 度 、 抗氯离子渗透和抗冲磨性 能的影 响 , 可为进一 步开展该种纤维混凝土研究提供基础 。 1 试 验概况 1 1 原 材料 水泥 : P O 4 2 5级水 泥 。 粉煤灰: 镇江产 I 级粉煤灰。 细骨料 : 天然河砂 , 细度模数
11、 2 8 。 粗骨料 : 二种级配玄武岩碎石 , 粒径分别为 5 2 0 m m 和 2 0 4 0 mm, 质量 比例 为 4 : 6 。 减水剂 : 江苏 产 J M P C A(I) 型聚羧酸系高效 减水剂。 水 : 自来水 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 6年第 1 期 混凝 土与水泥制品 、耋 越 犍 密 要 减 小 , 其 中 6 m m 纤 维 混 凝 土 坍 落 度 从 苎 时 的 1 2 6 m m降至 0 2 时的 8 9 4 , l 2 m m纤维则从 1 3
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