聚丙烯纤维在高性能混凝土及砂浆中的应用.pdf

重庆建筑 Ch o n g o i n gAr c h i t e c t me d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ~ ． i s s n ． 1 6 7 1 - 9 1 0 7 ． 2 0 1 2 ． 1 ． 0 4 6 聚丙烯纤维在高性能混凝土及砂浆中的应用 Ap p l i c a t i o no f P o l y p r o p y l e n e F i b r e i n H i g h P e r f o r ma n c e C o n c r e t e a n d Mo r t a r 潘永洪 ( 重庆建工集团第二建设有限公 司重庆4 0 0 0 3 0) 摘要 ： 研究聚丙烯纤维在 混凝 土及砂浆 中的工作性能和力学性能的影响 。 试验结果表明 ： 在 混凝土中掺0 ． 9 ~／ 6 聚丙烯 纤雄． 可以降低新拌混凝土的 坍落度损失 ， 使 混凝土 的泌水率降低。与普通配合比相比 。 聚 丙烯纤维对混凝土的抗压 强度 、 抗折强度影响不大 ， 但时混凝土的抗渗 能力有所提 高。在砂浆 中掺0 ． 9 ％聚丙烯纤维其抗压强度影响也不大 。 但对砂浆的收缩及裂纹的产生有较好 的阻止作用。 关键词 ： 聚丙烯纤维 ； 混凝土及砂 浆： 应 用 中圈分类号 ： T U9 5 3 文献标识 码： A文章编号 ： 1 6 7 1 — 9 1 0 7 ( 2 0 1 2 ) 0 1 — 0 0 4 6 — 0 2 Ab s t r a c t ： Th i sp a p er i n t en d st o r e s e a r c hint ot h ei mp a c t o fp o l y p r o p y l e n efib e ro nt h ewo r k i n gp e r f o r ma n c e a n dd y n a mi cp e f f b 皿 a n o cd u r mgi t sa p pl i c a - t i o ni n c o nc r e t eandmo r t a r ． Th e r e s u l t so fthet e s t sind i c a t et h a tt h eb l e e d i ng r a t eo ft h e c o n c r ~@咖b er e d u O e di ft h e c o n c r e t einc l u d e sO ． 9 ％ p o l y p r o p y - l e n efi b e r ， wh i c hl e s s e n st h el o s so fs l u mp o f t h en e wl y - b l end e d c o n c r e t e ． Co mp a r e dwi t hthe c o ml no nprop o r t i o nma t c h i ng r a t e ， thep o l y p r o p y l e n efi b e r ha s l i t t l e influ e n c e 0 11 the c o mp r e s s i o n s t r ~g t h an d t h e b e n d i n g s t m g t h o fthe c o n c r e t e ．an d C an i mp r o ve i t s a n t i - p e r me a b i l i t y ．S i mi l a r l y ,0．9 ％ p ol y p r o p y l e n efib e ri nmo r t a rma k e sl i t t l e c o n m~u fion t oi t sc o mp r e s s i o n s 胁g I h ， a n dpl a y sap os i t i v emt ~i np r e v e n t i n gthemo r t a rfi -o m theO c c l m黜e o f c o n s t r i c t i o nsa n d c r a c k s ． Ke ywo r ds ： p o l y pr o p y l e n efib e r ； c o n c r e t e 聚 丙烯纤维 作为一种增强材料 ．已被广泛地 应用于混凝 土和砂 浆中。由于聚 丙烯 纤维具有较低的 自重 、 良好的韧性 、 较低廉 的价 格等优点 ．近 几年来在建筑施 工的现 浇结构和墙 面抹灰 中广泛应用。本文针对不同的用途要求 ， 选 用优质矿粉 掺 和料 和高性能外加剂 ．对掺聚丙烯纤维在 混凝土中 的工作 性 、 力学性 、 抗渗性能砂浆收缩性 能进行了试验研究。 1试验 1 ． 1 混凝土原材 料 水泥 为重庆腾辉地维水泥有限公 司P ． 0 4 2 ． 5 R： 细集料采用 复配砂( 湖 北枝 江砂 与重庆 三功建 材 有限公 司 生产 的机 制 砂 ) ， 其掺量为( C 3 0 与C 4 0 为6： 4： C 5 0 为5： 5 ) 。粗骨料为二级 配5 ～1 0 n Ⅱ n 与 l O ~2 0 mm碎石 ， 其掺 量 f 4： 6 ) 。粉煤灰 为硌磺 电厂 I I 级粉煤灰 。矿粉为重庆睿亮建材有限公 司产的$ 9 5 级 矿 渣粉。泵送 剂为重庆吉升化工有限公 司产H D． 5 0 0 混凝 土泵送 剂。水为自来水 。 混凝 土配合 比( 表1 ) 。 表1混凝土配合比 收稿 日期 ： 2 0 1 1 - 0 7 ． 2 6 作者 简介 ： 潘永洪 ( 1 9 7 0 -) ， 工程 师 ， 高级 统计师 ， 主要从事检 测方面 的研究 。 1 ． 2砂浆原材料及配合比 水泥为 重庆 小南海水泥 厂产的P ． C 3 2 ． 5 R．砂 为长 江特细 砂， 其配合比按l： 2 和1： 3 进行试配。 l - 3聚丙烯纤维材料 聚 丙烯纤 维 由重庆 市沙坪 坝 区敬 业汽车 复合 材料 厂提 供， 混凝土中使用的纤维长度1 9 m m． 砂浆中使用的纤维长度 6 mm。 1 ． 4试验的依据 根据 G B ／T 5 0 0 8 0 - 2 0 0 2 ， G B ／T 5 0 0 8 1 - 2 0 0 2 ， G B ／ T S 0 0 8 2 - 2 0 0 9 ， J 6 J ／ T T O ． 2 0 0 9 标准要 求 ， 测定混凝土拌 合物 的工作性 和抗 压、 抗 折 、 抗渗性 能 。聚丙烯用于砂浆 中的抗收缩性 。 2试验 的结 果分析 2 ． 1 聚丙烯纤维对混凝土拌合物流动性的影响 试验 采用坍落度 筒来测定聚 丙烯纤维对C 3 0 混凝土拌 合 物流动性的影响。经试验结果见表2 。 裹2混凝土的坍落度及坍落度损失( I It R烯掺■ 为0 ． 9 k g ／ m。 ) 由表2 可 以看 出 ， 与对 比的混凝 土相比 ， 在相 同配合 比的 情 况下 ， 聚丙烯纤维掺入混凝土 中 ． 拌合物初始 流动 性有少许 降低 ．但3 0 mi n和6 0 rain的坍落度 由2 2 ． 9 ％和4 8 ． 8 ％降低到 1 4 ．9 ％和3 5 ． 6 ％。 说 明掺人聚丙烯纤维后 ， 混凝土的坍落度损失 明显降 低 ．这是由于混凝 土中的聚丙烯纤维 表面吸 附了一定 的水分 ． 从而导致混凝土 的初始坍落度 有所降低 ． 但 随着时 间 2 0 1 2 ． N O ． 1第 1 1 卷 总第9 9 期 聚丙烯纤维在高性能混凝土及砂浆中的应用 建筑材料4 7 的延长 。 拌合物浆 体的水分蒸发速 率比较缓慢 ， 泌水 性和保水 性 都有大幅度提高 ．由此可以看 出聚 丙烯纤维可 以延缓坍落 度 的损 失。 2 ． 2聚丙烯纤维混凝土的力学性能 聚丙烯纤维对混凝土的抗压强度、抗折强度的影响 ( 表 3) 。 裹3混凝土抗压 、 抗 折强度 ( 聚丙烯掺量为0 ． 9 k g ／ m。 l 由表3 可 以看出 ， 混凝 土中掺 入聚 丙烯纤 维 ， 对相 同配 比 的情况下 。 混凝土抗压 、 抗折强度 的影响不大 。 2 ． 3聚丙烯纤维在混凝土中的抗渗性 聚丙烯纤维对混凝土的抗 渗性 的影 响见 表4 。 表4混凝 土抗渗等级及渗水 高度 ( 1 t ~ ／ 烯掺量为0 ． 9 k g ／ m。 l 表5砂浆的抗压强度 、 收缩试验值 ( 聚丙烯掺量为0 ． 9 k g ／ m。 ) ( 表 中以7 天的测试值为基准． ) 的微裂缝 有0 ． 0 4 mm~1 ． O mm．而掺 有聚丙烯 的墙面微裂缝 只 有0 ． O l mm~O ． 0 5 mm。 所以 ， 在砂浆中掺入一定量的聚丙烯纤 维可以阻止基体中原有微裂缝的扩展，并延缓新裂缝的出现， 提高基体的变形能力。 3结论 从表4 中可以看 出， 相 同的配合 比、 相 同的养 护环境 ， 掺有 聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能优于未掺聚丙烯纤维。相同的 配比 ， 不同的养护环境 中 ， 标准养护优于同条件 养护 。 2 ． 4聚丙烯纤维在砂浆中对抗压强度及收缩性的影响 砂浆中掺人聚丙烯纤维．其抗压强度和砂浆的收缩值见 表5 。 由表5 可以看 出 ， 掺聚丙烯纤 维对砂浆 的抗压强度 影响不 大， 但对砂浆的收缩裂纹有很好的提高。砂浆试件受温度、 湿 度的影响较大， 温度高时试件膨胀 。 温度低时试件收缩， 所以 在我们的现场施工过程中受环境条件的制约．容易引起墙体 裂缝。通过现场模拟试验墙 ， 用4 0 倍放大镜观察， 未掺聚丙烯 纤维的比掺聚丙烯纤维的墙面抹灰砂浆的微裂缝要多，未掺 通 过以上的试验数据 以及现场 的实 践 分析 ． 得出以下结论 ： ( 1 ) 在混凝 土中掺A ． o ． 9 k g ／ m3 的聚丙烯 纤 维可以降低坍落度损 失 ．使 拌合物 的泌 水性降低。 混凝土的保水性提高。 ( 2 ) 在混凝土中掺入0 ． 9 k g ， m 的聚丙烯 纤维。对混凝土的抗压强度及抗折强度影 响不大．但对混凝土的抗渗性能有显著提 高。 ( 3 ) 在墙面 抹灰砂浆 中掺 Ao ． 9 k g ／ m3 的 聚丙烯纤维 ．可 以阻止基 材中裂缝 的扩 展 和新裂缝 的出现 。 参考 文献 ： 【 1 】 王书祥 ， 成全喜， 任权 昌． 改性聚丙 烯纤维混凝土抗 渗性能 的试验研究 [ J ] ． 天津 城 市建设学院学报 ， 2 0 0 3 ， 9 ( 4) ： 2 6 1 ． 2 6 4 ． [ 2 】 杨锦才， 成美凤． 改性聚丙烯纤维混凝土的力学性能[ J 】 ． 天津城 市建设学院学报 ， 2 0 0 4 ， 1 0 ( 1 ) ： 6 2 ～6 4 ． [ 3 】 朱江 ， 苏健波 ， 李士 恩． 聚 丙烯纤维混 凝土 的力 学性 能 研究[ J 】 ． 广西工学院学报 ， 2 0 0 0 ， l 1 ( 2 ) ： 6 O ． 6 _ 4 ． f 4 1 戴建国， 刘明 ， 黄承逢． 聚丙烯纤维混凝土和砂浆的塑 性 收 缩试 验研 究 ． 【 J 】 ．沈 阳建 筑 工程学 院 学报 ， 2 0 0 0 ， 1 6 【 3 ) ： 1 9 5 ． 1 9 8 ． 【 5 】 钟秉章 ， 朱强． 聚丙烯纤维混凝土在水利水 电工程上的 应用探 讨[ J 】 ． 工程技术水利规划设计 ， 2 0 0 4( 2 ) ： 6 5 ． 6 6 ． 责任编辑 ： 余 咏梅