聚丙烯纤维混凝土U型槽配合比试验研究.pdf

第 0 2期 ( 总第 3 6 9期) 吉 林 水利 2 0 1 3年 O 2月 文章编号1 0 0 9 2 8 4 6( 2 0 1 3 )0 2 0 0 0 1 0 3 聚丙烯纤维混凝土 U型槽配合比试验研究 苏炜焕 ( 辽宁省水利水电科学研 究院，辽 宁沈阳1 1 0 0 0 3 ) 摘要 聚丙烯 纤维掺入 U型槽混凝土 中能提 高混凝土的抗压强度、抗折强度、抗渗性及抗冻性 ；当选择聚 丙 烯纤维最优掺 量为 0 8 k g m 3时，预制 U型槽混凝土构件的 内外压 力值提高 2 0 -3 0 。 关键词聚丙烯 纤维 ，U型槽 ，抗折强度 ，抗冻性 中图分类号T v 4 3 1 3 文献标识码B 0 前 言 纤维混凝土是近年来在国内外迅速发展的新 型复合材料 ，其 中聚丙烯纤维混凝土发展 最快 它有着优 良的抗渗、抗冻 、抗冲击 、阻裂和增韧 等性能 1 - 2 随着农 田水 利工 程建设投入 的不断 加 大 。特别是农 田水利重点县建设项 目的开展 ， 对混凝土预制构件需求量不断增大 特别是预制 U型槽构件的应用越来越广泛 由于辽宁省属于 严寒地 区U型槽的断裂破坏更 加严重 为了提 高 U型槽构件 的抗裂性 能以适应该区的应用 选 择聚丙烯纤维掺入混凝土 U型槽中 测试混凝土 的性能 同时制作 U型槽构件与不掺聚丙烯纤维 的 U型槽构件进行性能对比分析 1 试验概况 1 1 试 验原 材料 水泥 ：抚顺浑河牌 P 0 4 2 5及水泥 ； 砂 ：细度模数为 2 8的天然砂 ： 石 ：粒径为 5 1 0 m m的碎石 3 1 ： 纤维 ：聚丙烯纤维 ： 外加剂 ：引气减水剂 ( 掺量为 1 O ) 。 L 2 混凝 土配 合 比 依据 D L T 5 3 3 0 2 0 0 5 水工混凝土 配合 比设 计规程设计的 U型槽基准混凝土配合 比见表 1 所示 。其 中混凝土抗冻等级为 F I O 0 。 表 1 基准配合 比所用的原材料 1 3试验 方 案 聚丙烯纤 维在混凝土 中掺量分别 为 0 k m3 、 O 4 k g m。 、 0 6 k g m。 、 0 8 k g m 、 1 0 k g m。 、 1 2 k g m s 的变化参数 分别测试混凝土 7 d 、2 8 d的抗 压强度 ，混凝 土 2 8 d的抗折 强度 、劈裂抗 拉强 度、抗冻性及抗渗性 。 2 试验结果及分析 2 1抗 压强 度 混凝土抗压强度见表 2所示 随着 聚丙烯纤 维掺量的增加混凝土各龄期 的抗压强度先增加后 减小 。当聚丙烯纤维 的掺量为 O 8 k g m 3 时 混凝 土的 7 d 、2 8 d抗压强度达到最大值 ；当掺量达到 1 2 k m 3 时 混凝 土的抗压 强度小 于不掺加 聚丙 烯纤维的混凝土抗压强度 。 2 2抗折 强度 混凝土 2 8 d抗折强度见图 1 所示 。随着聚丙 烯纤维 掺量的增加 混凝土抗 折强度 先增加 后减 小 当聚丙烯纤维 的掺量为 0 8 k m 3 时 。混凝土 的 2 8 d抗折强度达到最大值 ；当掺量大于 O 8 k m 3 时混凝土 2 8 d抗折强度开始降低 ：从总体上 收稿 日期】2 0 1 3 0 1 1 0 作者简介】 苏炜焕 ( 1 9 7 2 一 ) ，女， 沈阳人， 高级工程师 ，现主要从 事水工混凝土配合比试验研 究。 吉林水利 聚丙烯纤维混凝土 U型槽配合比试验研究 苏炜焕 2 0 1 3年 O 2月 表 3 预 制 U型槽 混凝土构件 内外压试验结果 其 中含气 量也 为最大值 。当聚丙烯 纤维掺 量为 1 2 k g m。 时 ，各冻融循试验后 ，其相对动弹模量 小于不掺加聚丙烯纤维的相对动弹模量 ：掺用聚 丙烯纤维的混凝 土通过冻融试验后 混凝土的质 量损失率都为 0 。 3 预制 u型槽构件试验 以表 1的配合比为基准 选择聚丙烯纤维 的 掺量为 O 8 k g m3 。 制作 U型槽混凝土构件 其 中 制作 规格为 U D 3 0 、U D 4 0 、UD 5 0 ；构件养护 2 8 d 后进行外压破坏荷载和内压破坏荷载试验 U型 槽构 件 内外压 试 验结 果见 表 3所示 混凝 土 中掺 入 聚 丙 烯 纤 维 0 8 k g m3 时 ，构 件 规 格 为 U D 3 0 、 UD 4 0 、UD 5 0的内外压力值提高 2 0 一3 0 。 4 结语 与建议 4 1结 语 1 )适 量聚丙烯纤维掺人 U型槽混凝土 中能 明显提高混凝 土抗压强度 、抗折强度、抗渗性及 抗冻性 在 U型槽混凝土中聚丙烯纤维的最优掺 量 为 O 8 k g m 。 2 )当聚丙烯纤维掺量为 0 8 k g m 3 时，预制 U 型槽混凝 土构件 的外 压值 和 内压值提 高 2 0 一 3 0 ：即提高了 U型槽混凝土构件 的抗冻和抗裂 性能 ：从而农 田水利工程可以更加广泛使用 U型 槽构件引水 ，降低工程的维护费用。 4 2建议 在农 田水利工程中应用的 U型槽构件为薄壁 结构 ，粗骨料宜选择 5 1 0 m m的骨料 ：严寒地 区 为了提高 U型槽混凝土构件 的耐久 应掺人引气 型外加剂 ，适当提高混凝土的强度等级。口 参考文献 ： 【 1 】 陈改新 、蔡 跃波 ( 主编 ) 水工 混凝 土试验规程 I S 中国水 利 水 电 出版 社 出版发 行 2 0 0 6 【 2 】赵铁军 混凝土渗透性 【 s 北京：科 学出版社， 2 0 0 6 【 3 】 陈福厚 、周厚 贵、刘文彦 等 水工混凝 土施 工规 范 【 S 】 中华 人民共和国国家经济贸易委 员会2 0 0 0 2 【 4 】 姚燕 新型 高性能混凝土耐久性的研 究与工程应用 【 M 北京： 中国建材工业 出版社 2 0 0 4 5 】 刘数 华、李 家正 ( 译)混凝土 配合 比设计 M】 中国建筑 工 业 出版 社 2 0 0 9 参考文献 ： 【 1 】陈改新、蔡跃波 ( 主编) 水工混凝 土试验规 程 f S 】 中国水利 水 电 出版 社 出版 发 行 2 0 0 6 【 2 】陈福厚、周厚贵、刘文彦等 水工混凝 土施 工规 范 【 s 】 中华人 民共和 国国家经济贸易委 员会 2 0 0 0 2 【 3 】 姚 燕 新 型高性能混凝土耐久性的研 究与工程应 用 【 M】 北京 ： 中国建材工业 出版社2 0 0 4 【 4 】余化 混凝 土常用标准汇编 【 M 】 北 京： 中国标； 隹出版社 出版 发 行 2 0 0 5 1 2 【 5 】刘数华 、李家正 ( 译)混凝土配合比设 计 【 M】 中国建 筑工业 出版 社 20 0 9 【 6 赵铁军 混凝土渗透性 【 S 】 北京 ：科学出版社， 2 0 0 6 一 3 一