纤维混凝土抗冻性能研究.pdf

第 1 6卷 第 3期 2 0 1 3年 6月 建筑材料学报 J 0URNAL 0F BUI L DI NG MATERI ALS Vo1 1 6， No 3 J u n ， 2 0 1 3 文 章 编 号 ： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 4 3 7 0 4 纤维混凝土抗冻性能研究 孙 家瑛 ( 1 浙江 大学 宁波理 工学 院 绿色建 材 与废弃 物资 源化研 究 中心 ，浙江 宁波 3 1 5 1 0 0 ； 2 上海 大学 土木 工程 系 ， 上海 2 0 0 0 7 2 ) 摘 要 ：通过 试验研 究 了聚 丙烯 纤维 ( P P纤 维) 和植 物 纤维( UF P P纤 维) 对混 凝 土抗 冻性 能 的影 响 结果表 明 ： 在 混凝 土 中掺 加 P P和 UF P P纤 维均可提 高混 凝土 的抗 冻性 能 ， 并且 UF P P纤维对 混凝 土抗 冻性 能 的提 高作 用明显 高 于 P P纤维 ； 此 外 ， 掺 0 9 k g m。纤维 混凝 土 的抗 冻性 能优 于未掺 纤 维和掺 0 6 k g m。 纤 维混 凝 土 同时 ， 研 究 了掺 纤 维混 凝 土孔 结构 对 混 凝 土抗 冻融循 环 能 力的 影 响 ， 并分析 其机理 关键词 ：抗 冻性 能 ；孔 结构 ；纤 维混凝 土 中 图分 类 号 ： TU5 2 8 3 2 文 献标 志码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 - 9 6 2 9 2 0 1 3 0 3 0 1 0 Fr o s t Re s i s t a nc e Cha r a c t e r i s t i c s o f Fi b e r Co n c r e t e SUN J i a yi n g ， 。 ( 1 Re s e a r c h C e n t e r o f Gr e e n Bu i l d i n g Ma t e r i a l s a n d W a s t e Re s o u r c e s Re u s e ，Ni n g b o I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y ，Z h e j i a n g Un i v e r s i t y ，Ni n g b o 3 1 5 1 0 0， Ch i n a ；2 De p a r t me n t o f Ci v i l En g i n e e r i n g ， S h a n g h a i Un i v e r s i t y ，S h a n g h a i 2 0 0 0 7 2 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：Th e i n f l u e n c e o f UF PP f i b e r a n d p o l y p r o p y l e n e f i b e r o n i mp r o v e me n t o f t h e f r o s t r e s i s t a n c e o f c e me n t c o nc r e t e we r e s t u d i e d The r e s ul t s s h o w t ha t t he f r os t r e s i s t a nc e o f c o nc r e t e i s i mpr o v e d by a d di n g f i be r ，t he f r os t r e s i s t a nc e o f c o nc r e t e wi t h a d d i ng UFPP f i be r i S be t t e r t ha n t ha t wi t h a d d i ng PP f i be r At t h e s a me t i me ，t h e f r o s t r e s i s t a n c e o f c o n c r e t e wi t h a d d i n g 0 9 k g m。f i b e r i s b e t t e r t h a n t h a t o f c o n c r e t e wi t h a d d i n g 0 6 k g m。f i b e r o r wi t h o u t f i b e r a d d e d P a r a me t e r s o f p o r e s t r u c t u r e we r e d e t e r mi n e d Th e e f f e c t of t he f r os t r e s i s t a nc e of c e me n t c o nc r e t e o n po r e s t r u c t u r e i s di s c us s e d Ke y wo r d s ：f r o s t r e s i s t a n c e c ha r a c t e r i s t i c；p o r e s t r uc t u r e ；f i be r c o n c r e t e 由于水 泥 混凝 土 具 有 原材 料 来 源 广 泛 、 耐久 性 能佳、 使用方便等一系列优点， 它将是 2 1世纪桥梁 建设中不可替代的主要建筑材料之一l_ 1 混凝土虽 然 由无机材料构成， 却也犹如一个有机体， 其使用寿 命主要取决于外界因素和本身性能 因此 ， 为了提高 混凝 土使用 寿命 ， 要求 混凝 土具 耐久性 能 ， 而混 凝 土 抗 冻性 能是 混凝 土耐 久性 能的重 要指 标之 一 研究 3 和工程 实践 表 明 ， 在混凝 土 中掺加 一定 量的纤维可以明显提高混凝土的抗塑性开裂能力 然而 ， 纤维混凝土在提高抗塑性开裂性能 的同时是 否对 混凝土 耐久 性能特 别是 抗冻 性能 有影 响还 未见 系统研 究 为此 ， 本文 针对掺 纤维 混凝 土 的抗 冻 性 能 和硬化 体孔 结构 进行 了研究 1 试验 1 1试验 原材 料 水 泥采 用 海螺 牌 PO 4 2 5普 通硅 酸 盐水 泥 ， 其化学 组成 、 物 理力学 性 能见 表 1 ； 细 集 料采 用 细度 模数为 2 5的中砂 ； 粗集料采用 5 3 8 mm 的石灰 岩； 减水剂采用 S P I 型聚羧酸盐高效减水剂； 纤维 采用植物纤维 ( UF P P纤维) 和 聚丙 烯纤维 ( P P纤 维) ， 其性能指标见表 2 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 0 1 - 0 6 ；修订 日期 ： 2 0 1 2 - 0 4 0 1 基金项 目： 科技部 国际合作项 目( 2 0 1 0 DF A2 4 5 9 0 ) ； 浙 江省 自然科学基金资助项 目( L Y1 3 E 0 8 0 0 1 2 ) 第一作者 ： 孙 家瑛 ( 1 9 6 0 一) ， 男 ， 上海人， 浙江大学 宁波理工学院教授 ， 博士生导师， 博 士 E ma i l ： j a k y s 1 6 3 c o rn 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 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 4 0 建筑材料学报 第 1 6 卷 布对其抗冻性能影响较大 掺 0 9 k g m。 UF P P纤 维 混凝 土的平 均孔 径 明显 小 于未掺纤 维混凝 土 和掺 P P纤维混凝土， 有可能降低混凝土的冰点 ， 从 而改 善 掺 UF P P纤维 混凝 土 的抗 冻性 3 结论 ( 1 ) 在混凝土中掺加纤维可 以提高混凝 土的抗 冻性 能 ， 并 且 UF P P纤 维对 混 凝 土抗 冻 性 能 的提 高 作 用 明显 高 于 P P纤 维 ( 2 ) 掺 0 9 k g m。纤维 混凝 土 的抗冻 性 能优 于 未 掺纤维 和掺 0 6 k g m。 纤维 混凝 土 ( 3 ) 掺纤维混凝土抗冻性能提高的机理 在于混 凝土塑性裂缝减少、 孔隙率降低和平均孔径减小 参 考文 献 ： 1 孙伟 。 钱红萍 ， 陈惠苏 纤维混杂及其 与膨胀剂 复合对水泥基 材料 的 物 理 性 能 的 影 响 J 硅 酸 盐 学 报 ， 2 0 0 0 ， 2 0( 2 ) ： 2 3 4 9 5 1 0 4 SUN we i ， QI AN Ho n g p i n g， CHEN Hu i S U Th e e f f e c t o f t he c o mb i n a t i o n o f h y b r i d f i b e r s a n d e x p a n s i v e a g e n t o n t h e p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f c e me n t i t io u s c o mp o s i t e s J J o u r n a l o f t h e Chi n e s e Ce r a mi c S o c i e t y， 2 0 0 0 ， 2 0( 2 )： 9 5 1 0 4 ( i n Ch i n e s e ) 王瑞兴 ， 钱春香， 丁庆领 聚丙 烯纤维对混凝土性 能的改善研 究 J 混凝土与水泥制 品， 2 0 0 4 ( 1 ) ： 4 1 4 3 W ANG Ru i x i n g，QI AN Chu n - x i a n g，DI NG Qi n g l i n gTh e s t u d y o n p e r f o r ma n c e o f c o n c r e t e wi t h p o l y p r op y l e n e f i b e r E J C h i n a C o n c e r t e a n d Ce me n t P r o d u c t s ， 2 0 0 4 ( 1 ) ： 4 1 4 3 ( i n Chine s e ) T0UTANJ I H， MCNEI L S， B AYAS I Z Chl o r i d e p e r me a b i l i t y a n d i mp a c t r e s i s t a nc e o f p o l y p r o p y l e n e - f i b e r r e i n f o r c e d s i l l - c a f u me c o n c r e t e J C C R， 1 9 9 8 ， 2 8 ( 7 ) ： 9 6 1 9 6 8 孙家瑛 跨海大桥混凝土开裂评价及抗裂措施研究 J 公路 ， 2 0 0 8( 5 )： 5 9 - 6 2 SUN J i a y i n g Th e c r a c k i n g e v a l u a t i o n a n d t h e s t u d y ing o n c r a c k r e s i s t a n c e o f c r o s s s e a b r i d g e I- J Hi g h wa y ， 2 0 0 8 ( 5 ) ： 5 9 6 2 ( in Chine s e ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m