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聚丙烯纤维对高透水性混凝土透水性能的影响 王 苏 陶毓 先 ( 安徽省建筑科学研究设计院 ， 安徽合肥2 3 0 0 0 1 ) 蜀 = 目摘 要： 高 透水 性 混 凝 土 是 一 种多 孔 堆 聚 结 构 的 混 凝 土 。 在高 透 水 性 ： 掣 丙 烯 纤维 对高 透 水 性 混 凝 透 水系 数的 影响 。 结 果 表 明：掺入P P F 会小 圆 1 概述 聚丙烯纤 维 ( p o l y p r o p y l e n e f i b e r ，以下 简称 为 P P F ) 是一种有机合成纤维， 其价格低廉， 来源广泛， 目 前广泛应用于道桥 、 房屋建筑 、 水坝等混凝土工程建 设 中 l _ 2 J 。研究表 明， 掺人适量的 P P F能很好的防止普 通水泥混凝土发生脆性破坏 ， 弥补韧性差及易收缩等 缺陷， 降低普通水泥混凝土的体积收缩量和弯拉强度 比， 从而达到提高普通水泥混凝土的强度和耐久性 的 效果p _ 卅 。目前 P P F应用于高透水性混凝土中的研究 和应用还比较少。 P P F 不吸水， 抗酸碱性极强， 具有高 度的 自分散性 ， 与水泥基 材料 的黏结性很好 ， 而且价 格低廉5- 6 。 本文认为在高透水性混凝土中掺入适量的 P P F 后， P P F 能够均匀的分布在水泥浆中，而且可以 稳定地锚固在粗骨料之间的触点浆体胶结处， 搭接于 粗骨料之间的孑 L 隙处 ， 这样能够有效地改善界面强度 以及高透水性混凝土 的整体稳定性 。 本文将通过试验 掺人不同长度的 P P F后，研究 P P F 对高透水性混凝 土透水性能 的影响 。 2 原材料与试验 作者简介 ： 王 苏( 1 9 9 1 - ) ， 男， 安徽肥 西人 ， 毕 业于安徽 建筑工 业学院 ， 学士 ， 助理工程 师。 2 1原材料 水泥为巢东海 昌水泥厂产 4 2 5 R级普通硅酸盐 水泥；粗骨料选取粒径为 5 1 0 m m的玄武岩碎石 ； 安 徽合肥生产的一种聚羧酸高效减水剂 ； 聚丙烯纤维为 白色 ，密度为 0 9 1 g c m 。 平均直径 3 0 m，抗拉强 度 6 0 0 MP a ， 弹性模量 5 5 G P a ， 断裂伸长率 1 5 ； 水 为 自 来水 。 2 2试验方案 为研究 P P F对高透水性混凝土透水性能的影响 ， 本文选用不 同长度、 不 同体积掺量的 P P F来制备规格 为 l O O mmx 1 0 0 m mx 1 0 0 mm的纤维高透水性混凝土试 件， 实测其透水系数， 以确定不同长度、 不同体积掺量 的最佳 P P F 掺量。配合比参数取其他研究学者推荐 的最佳配合 比参数 ，即：水胶 比为 0 2 9 ，浆集 比为 0 5 0 ， 目标孔隙率为 1 8 ， 羟丙基甲基纤维素( 以下简 称 H P MC ) 掺量为 0 0 5 ， 硅灰内掺量为 8 ， 粉煤灰 内掺 量 为 2 0 ， P P F的长 度 分 别 为 6 m m、 1 2 m m 和 1 9 m m， 体积掺量分别为 O O 、 0 1 、 0 2 和 O 3 。通 过掺人聚羧酸减水剂来调节水泥净浆的流动度 ， 最后 确定 聚羧酸减水剂掺量为 0 2 0 时 ， 效果最佳 ， 表现 为新制拌合物表面有金属光泽等现象。 具体材料配合 比参数见表 1 。 高透水性混凝土配合 参数 表 1 萎 善 ， 嚣 5 A 一 1 0 2 9 0 5 0 1 8 0 0 5 8 2 0 0 2 0 0 0 0 5 A 一 2 0 2 9 0 5 0 1 8 0 0 5 8 2 0 0 2 0 6 0 1 5 A 一 3 0 2 9 O 5 O 1 8 0 0 5 8 2 0 0 2 0 6 0 2 5 A - -4 0 2 9 0 5 0 1 8 O 0 5 8 2 0 0 2 0 6 0 3 5 A 一 5 0 2 9 0 5 0 1 8 0 0 5 8 2 0 0 2 0 1 2 0 1 5 A 一 6 O 2 9 0 5 0 l 8 0 0 5 8 2 0 O 2 0 1 2 0 2 5 A一 7 0 2 9 O 5 O 1 8 0 0 5 8 2 0 0 2 0 1 2 0 3 5 A 一 8 0 2 9 0 5 0 1 8 0 O 5 8 2 0 0 2 0 1 9 0 1 5 A 一 9 0 2 9 0 5 0 1 8 0 0 5 8 2 0 0 2 0 1 9 0 2 5 A 一 1 0 02 9 0 5 0 1 8 0 o 5 8 2 0 0 2 0 1 9 0 _ 3 3 试验结果与分析 3 1试验缶 棵 随着不同长度 P P F 掺量的逐渐提高， 高透水性混 凝土 2 8 d透水 系数的试验结果见表 2所示 。 试验结果 表 2 3 2试验分析 由表 2的试验结果分析可以得到， 当 P P F的长度 分别为 6 ra m、 1 2 m m、 1 9 m m，体积掺量分别为 0 1 、 0 2 、 0 3 时， 可以得到 P P F的长度和体积掺量与高 透水性混凝土的透水系数的关系。其关系见图 1 ( 图 中横坐标为“ 0 ” 是指未掺人 P P F 时的情况) 。 图 1 P P F与 爵 透 水 性 混 凝 土 透 水 系 数 的 关 系 由表 2 和图 1 可知， 掺人 P P F 后的透水系数比未 掺入 P P F时的透水系数小。分析认为， 掺入一定体积 的 P P F 后会降低高透水性混凝土内部的孔隙率， 从而 降低了高透水性混凝土的透水系数， 但 P P F 在合适长 度和合适体积掺量时透水系数下降的不多。 当P P F的长度一定时，透水系数随 P P F 体积掺 量的增加而减小。本文试验中， P P F的长度分别为 6 m m 、 1 2 m m、 1 9 m m时， 随 P P F 体积掺量的增加， 其透 水系数均相应减小。分析认为，掺人 P P F的量越大， P P F所占孔隙的体积就越大， 高透水性混凝土内部的 孑 L 隙率降低的就越多 ，从而透水系数降低的就越厉 害。 当 P P F的体积掺量一定时 ，透水系数 随 P P F长 _ 度 的 增 加 而 提 高 。 本 文 试 验 中 ， P P F 的 体 积 掺 量 分 别皇 主 为 0 1 、 0 2 、 0 3 时， 髓 P P F长度的增加 ， 其透水系 长： 数均相应提高。分析认为， 当P P F 体积掺量在一定的 i： 合适范围时， 增加P P F 的长度会增加P P F 与基材的 ：翅 接 口 而 形 成 连 通 通 道 的 可 能 性，这 不 仅 不 会 减 少 高 透 蓑 水性混凝土内部的孔隙， 反而会增加高透水l生 混凝土 饔： 内部的透水通道， 从而提高了透水系数。 。 4 结论 掺人 P P F 会小幅度降低高透水性混凝土的透 水系数。 当 P P F的长度一定时，透水系数随 P P F体积 掺量的增加而降低。 当P P F的体积掺量一定时，透水系数随 P P F 长度 的增加而提高。 t 参考文献 1 1 罗 兆辉 我国聚丙烯纤维混凝土工程 的研究 与应用 进展 J 天津城 市建设学院学报， 2 0 0 4 ， l o ( 3 ) ： 1 9 8 2 0 3 2 】 徐清， 吴培关， 万明 透水性聚丙烯纤维增强混凝土试验研究 J 新 型建筑材料，2 0 0 6 ( 8 ) ： 5 3 5 5 3 李启金 ， 李 国忠 聚丙烯纤维化学接枝改性 增强水泥基 复合材料 的 界面结合 J 】 复合材料学报， 2 0 1 3 ， 3 0 ( 4 ) ： 2 3 8 2 4 4 4 周蓉， 张洪弟， 李存兵 改性聚丙烯纤维的性能测试与分析 J 】 北京 纺织 ， 2 0 0 4 ， 2 5 ( 3 ) ： 5 3 5 6 【 5 】 宗荣 聚丙烯纤维混凝土使用性能研究【 D 】 西安： 长安大学 ， 2 0 0 4 6 16 王艳 云 ， 邢 海峰 ， 唐艳娟 改性 聚丙烯纤维混凝 土力学性能 的试验 研究叨 石河子大学学报( 自然科学版) ， 2 0 0 6 ( 6 ) ： 7 5 5 7 5 6 【 7 张宏伟 ， 颜振良 改性聚丙烯纤维混凝土在水利工程中的应用 J 】 水利科技与经济 ， 2 0 0 6 ( 3 ) ： 1 9 9 8 】 危加阳 改性聚丙烯纤维混凝土的性能及其在水利工程中的应用 J 】 甘肃水利水电技术， 2 0 0 6 ( 6 ) ： 1 4 3 1 4 5 圈