聚丙烯纤维对再生混凝土早期抗裂性能影响的试验研究.pdf

广西水利水电 G U A NG X I WA T E R R E S O U R C E SH Y D R O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 3 ( 3 ) 试验与研究 聚丙烯纤维对再生混凝土早期抗裂性能影响的试验研究 秦荷成 ( 广西建设职业技术学院， 广西南宁5 3 0 0 0 3 ) 【 摘要】 为了了解聚丙烯纤维再生混凝土的抗裂性能， 通过平板试验， 分析研究了聚丙烯纤维对再生混凝土抗裂性 能的影响。结果： 在再生混凝土中掺人聚丙烯纤维后 ， 其早期防裂效果随着掺量的增加而增加 ， 纤维掺量在0 9 一 1 2 k g m。 之间， 其防裂效果最为显著。结论： 聚丙烯纤维对再生混凝土的早期防裂效果非常好， 可解决再生混凝土 抗裂性能低等影响工程应用的问题。 【 关键词】 聚丙烯纤维； 再生混凝土； 抗裂性 中图分类号】 T U 5 2 8 5 7 2 【 文献标识码】 B f 文章编号 1 0 0 3 1 5 1 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 O 0 9 0 3 再生混凝土也可称之为再生骨料混凝土( 英文 名为 R e c y c l e d C o n c r e t e R C ) ， 它是指将一些废弃混 凝土块经过回收、 破碎 ， 然后再清洗、 分级后 ， 部分 或者全部取代天然骨料， 再按一定的比例与水泥、 砂、 水混合配制成的新混凝土。它的重要意义在于 充分地循环利用建筑材料。 在工程实践中， 再生混凝土的合理有效利用， 不 仅节省了很大一笔垃圾清运处理费用， 同时对环境 的二次污染也减轻很多， 更重要的是还解决了大量 因混凝土废弃物处理困难所引起的负面环境影响的 问题 ， 满足世界环境组织提出的“ 绿色” 要求 ， 符合 “ 美丽中国” 的国策。但是， 由于再生混凝土其强度 较天然骨料混凝土的要低， 特别是容易开裂。如果 能够提高再生混凝土的抗裂l生 能 ， 再生混凝土的应 用将会越来越受人们的重视J 。目前， 纤维再生混凝 土的应用会越来越受到人们的关注 】。但聚丙烯纤 维在再生混凝土中的应用还不是很普遍 ， 并且在工 程的实际施工中也没有对其进行充分的观察研究 ， 在我国也仍然缺乏系统的研究和试验分析工作， 各 种研究资料也不完善。为此， 通过聚丙烯纤维再生 混凝土平板试验， 进行研究和分析聚丙烯纤维对再生 混凝土早期抗裂性能的影响， 为其推广应用提供参考。 丙烯纤维( 规格： 细度 1 8 m， 长度为 1 9 m m) 。 1 1 2 配合 比 掺人纤维的量是按再生混凝土配合比配置 ， 本 试验采用外掺法加入纤维 ， 来配制纤维再生混凝 土。再生混凝土的配合比见表 l 。 表 1 再生混凝土配合比 1 1 3 试验装置 试验系统上部设有风扇， 风扇的风速大小为5 m s ， 周围环境温度宜保持在 2 + 2， 试件内外温差 控制在5 2 0 ， 湿度大小控制在6 5 以内， 试件上 方设置碘钨灯照烤试件( 见图1 ) 。 风 扇 图1 平板试验装置平面示意图 1 试验研 究 1 1 试验准备 1 1 4 试件制作 1 1 1 材料 再生混凝土试件为片面薄板同 ， 试件的制作尺 试验材料为水泥、 水、 再生骨料、 砂、 格雷斯聚 寸为6 0 0 m m X 6 0 0 m m X 6 3 m m 。其制作方法使用槽 【 收稿日期】 2 0 1 3 - 0 3 - 2 0 【 修回日期】 2 0 1 3 0 5 0 8 【 作者简介】 秦荷成( 1 9 8 2 一 ) ， 男， 广西临桂人 ， 广西建设职业技术学院讲师， 硕士， 从事土木建筑教学与试验研究工作。 9 秦荷成： 聚丙烯纤维对再生混凝土早期抗裂性能影响的试验研究 钢制作， 模具边框大小采用6 3 m m X 4 0 m m X 6 3 m m， 里面设有两排 6间距 4 0m m的锚钉 。以2 0mm厚 的密度板作为底板， 在底板上放聚乙烯薄膜隔离 层 ， 确保浇筑混凝土后底板不变形， 在其底膜下设 置木方横肋( 见图2 ) 。 B 6 3 X 4 0 re X 6 3 m m 槽钢 图2 试件模具示意图 1 2 试验 ( 1 ) 试验混凝土搅拌使用强制搅拌机， 搅拌方 法先干后湿， 原料的先后顺序要有讲究 ， 先把砂 、 石、 纤维、 水泥， 放人搅拌机搅拌 1 - 2 ra i n 使原料均 匀混合， 然后加水湿拌2 3 m i n 即可； ( 2 ) 人模经过浇捣、 振实、 抹平等程序结束后， 把塑料薄膜覆盖于试件表面， 2 h 后取下薄膜并进 行试验 ， 试验环境温度保持在常温( 2 0 2 ) 并且湿 度不大于6 5 下进行 ； ( 3 ) 实验试件根据聚丙烯纤维的掺量共分为5 组， 分别对其编号为A 、 B 、 C 、 D 、 E 组( 见表2 ) 。实验 开始是分别验证5 组试件在7 d 内的早期抗裂效果； 表2 聚丙烯纤维掺量表 试件编号 A B C D E 聚丙烯纤维掺量 ( k g m )0 0 3 0 6 0 9 1 2 ( 4 ) 当试件成型后( 见图3 ) ， 接着在环境温度 2 0 _+ 2 C， 且湿度大小控制在 6 5 以内的情况下做吹风 试验， 风速大小控制在5 m s 为宜， 且风向最好与试件 平行， 7 d 后观察其裂缝数量、 长度宽度的大小； ( 5 ) 用裂缝测宽仪测出裂缝宽度， 裂缝最大宽 度以取裂缝中点附近裂缝宽度做为代表。观测方 法如下 ： 以肉眼可见裂缝作为裂缝长度标准， 取裂 缝直线距离 ， 当裂缝是弯折不直的情况时， 取其折 线长度之和。 1 0 图3 试验成型试件 1 3 计算 1 3 1 裂缝总面积 裂缝总面积按以下公式计算： 0 4c r 。 一厶 式中： A ， 试件裂缝名义总面积 ， m m ； 第i 条裂缝名义最大裂缝宽度， ra m； z 第i 条裂缝长度， m m。 1 3 2 裂缝降低率 裂缝降低率按以下公式计算如下： l A 一A 胪 式中： 裂缝降低率； 。 掺纤维再生混凝土试件裂缝总面积； A 不掺纤维的再生混凝土 试件裂缝总面积。 1 3 _ 3 结果( 见表3 、 图4 ) 表 3 成型后7 d聚丙烯纤维再生混凝土与普通再生混凝土 塑性收缩裂缝对 比表 1 3 4 结果分析 ( 1 ) 肉眼观察： 掺有聚丙烯纤维的再生混凝土 平板试件表面发青光滑而平整 ， 而未掺人纤维的再 生混凝土平板试件暗淡且表面有裂纹， 说明掺入了 聚丙烯纤维后， 对再生混凝土早期具有一定的阻裂 效果 ； ( 2 ) 从表 3 及图4 可 以看出： 聚丙烯纤维再生混 凝土早期抗裂性能随着掺量的增加而呈现了直线 上升趋势， 并且在掺量为0 6 k g m 时， 其裂缝降低 $ 广西水利水电 G U A NG X I WA T E R R E S O U R C E S&HY D R O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 3 ( 3 ) 聚丙烯纤维掺量 ( k g m ) 图4 聚丙烯纤维掺量与裂缝降低率关系图 率已经达到8 5 ， 当掺量达到O 9 k g m 时， 其裂缝降 低率已经达到9 1 ， 但此后随着掺量的继续增加其 效果增加并不是很 明显了。 2结 论 ( 1 ) 在再生混凝土中掺人聚丙烯纤维后， 其早 期防裂效果随着掺量的增加而显著增加。当纤维 掺人量达到0 6 k g m 时， 其防裂效果已经表现得很 明显 ； 当纤维掺入量达到0 9 k g m 时， 其防裂效果 很显著 ， 此 时再继续增加纤维 的掺量 ， 已不 能明显 提高 昆 凝土的防裂效果 ； 纤维掺量在0 9 - 1 2 k g m 之间， 其防裂效果最好， 且经济； ( 2 ) 由试验结果分析可以看出， 当在相同龄期 下对比时， 再生混凝土的裂缝降低率会随着聚丙烯 纤维掺人量的增加而提高， 尤其是在掺量在0 9 - k g m 范围时 ， 裂缝降低很明显 ， 防裂效果也显著增强。 由试验结果分析可以看出， 聚丙烯纤维对混凝土的 早期防裂具有非常好的效果。 参考文献 【 1 】 徐卓 ， 龙帮云 开发利用再生混凝土走可持续发展的 道路【 J 1 中外建筑， 2 0 0 4， ( 2 ) ： 1 9 7 1 9 9 2 】 田洪臣， 段绪胜 ， 王福忠， 等 建筑垃圾的综合应用 J 山 东农业大学学报( 自然科学版) ， 2 0 0 6 ， 3 7 ， ( 1 ) ： 1 0 9 1 1 2 3 】 傅春松 聚丙烯纤维对现浇混凝土楼板非荷载裂缝影响 的试验研究【 D 】 南宁： 广西大学， 2 0 0 6 ( 责任编辑： 周群) Te s t a nd s t u dy o f Po l y pr o p y l e ne fibe r S i nflu e nc e o n e a r l y- s t a g e c r a c k r e s i s t a nc e o f r e c y c l e d c o n c r e t e Q I N H e c h e n g ( G u a n g x i P o l y t e c h n i c o f C o n s t r u c t i o n ， N a n n i n g 5 3 0 0 0 3 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T r e a d mi l 1 t e s t w a s c o n d u c t e d t o a n a l y z e t h e i n fl u e n c e o f P o l y p r o p y l e n e f i b e r o n c r a c k r e s i s t a n c e o f r e c y c l e d c o n c r e t e T h e r e s u l t s o f t e s t d e mo n s t r a t e t h a t e a r l y s t a g e c r a c k r e s i s t a n c e o f r e c y c l e d c o n c r e t e i S i mp r o v e d a f t e r i t i s mi x e d wi t h P o l y p r o p y l e n e fi b e r T h e e f f e c t i n c r e a s e wi t h r i s i n g o f mi x i n g q u a n t i t y，a n d t h e a n t i c r a c k e f f e c t i s mo s t r e ma r k a b l e wh e n t h e mi x i n g fi b e r q u a n t i t y i s wi t h i n 0 9 1 2 k g m I t i s c o n c l u d e d t h a t P o l y p r o p y l e n e fi b e r i s t h e s o l u t i o n f o r t h e e n g i n e e rin g a p p l i c a t i o n o f r e c y c l e d c o n c r e t e wi t h l o w c r a c k r e s i s t a n c e s i n c e i t h a s v e r y g o o d e f f e c t o n t h e e a r l y s t a g e c r a c k r e s i s t a n c e o f r e c y c l e d c o nc r e t e Ke y wo r d s ： P o l y p r o p y l e n e fi b e r ； r e c y c l e d c o n c r e t e ； c r a c k r e s i s t a n c e l l