聚丙烯纤维在高性能混凝土中的应用

通过分析聚丙烯纤维使混凝土高性能化的作用 ,说明在混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维能有效地改善混凝土材料的物理性能 ,提高混凝土材料的耐久性 .文中还介绍了聚丙烯纤维在高性能混凝土工程中的应用实例 ,以及这种材料在高性能混凝土中的应用发展前景     

混杂纤维增强高性能混凝土强度的试验

目的揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和抗裂性能的影响.方法参照国家标准和试验方法，按不同的纤维掺量设计了16组纤维增强高性能混凝土试件，进行了大量抗压强度试验和劈裂抗拉性能试验研究.结果低体积掺量的聚丙烯纤维增强高性能混凝土劈裂抗拉试验破坏为爆裂式破坏；在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维可使抗拉强度提高10%-40%，使拉压比增大到1/18-1/16；劈裂抗拉试验破坏为带有一定延性的破坏；钢纤维体积掺量为0.8%、聚丙烯纤维体积掺量为0.11%时混杂纤维增强高性能混凝土的复合增强效果最好，高性能混凝土拉压比为1/16.结论适量掺加钢纤维和聚丙烯纤维可使高性能混凝土的拉压比增大，提高高性能混凝土的抗裂性能.     

混杂纤维高性能混凝土深梁斜截面抗裂度计算方法

为研究混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土深梁的斜截面抗裂度,采用正交试验法设计了18组混杂纤维高性能混凝土深梁试件和2组未掺纤维的普通高性能混凝土深梁对比试件.通过静载作用下的受剪试验,探讨了钢纤维的特征参数(类型、体积率、长径比)、聚丙烯纤维体积率、水平分布钢筋配筋率及竖向分布钢筋配筋率等6个因素对高性能混凝土深梁斜截面抗裂度的影响,通过正交试验的直观分析法比较了各个因素对斜截面抗裂度的影响顺序.试验结果表明:掺入适量的混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)后,无腹筋高性能混凝土深梁斜截面抗裂度提高幅度可达34.9%,有腹筋高性能混凝土深梁斜截面抗裂度提高幅度可达83.8%.基于现行规范提出了与钢纤维部分增强钢筋混凝土深梁相衔接的混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土深梁斜截面抗裂度的计算公式,可为工程设计提供参考.     

聚丙烯纤维掺量对混凝土盐冻损伤研究

采用快冻法对不同掺量聚丙烯纤维混凝土试样进行氯盐—冻融循环试验。通过质量损失率、相对动弹性模量、抗折强度以及氯离子浓度这四个盐冻耐久性评价指标来分析不同掺量纤维混凝土试样的盐冻损伤情况,并对混凝土盐冻耐久性进行量化分析,预测其使用寿命。结果表明:聚丙烯纤维混凝土较普通混凝土的抗盐冻效果好,且在掺量为0.1%、0.3%、0.5%以及1%的掺量中,掺0.1%的聚丙烯纤维混凝土的抗盐冻性最好。     

混杂纤维增强高性能混凝土拉压比试验研究

研究了揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和拉压比的影响.参照国家标准和试验方法,按不同的纤维掺量设计了9组混杂纤维增强高性能混凝土试件以及3组钢纤维增强高性能混凝土对比试件和1组普通高性能混凝土对比试件,进行了大量立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验研究,并对拉压比进行回归分析.结果在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维后:对抗压强度影响不明显,但可使抗拉强度提高10%~30%,使拉压比增大到0.06~0.068;钢纤维体积掺量为0.8%、聚丙烯纤维体积掺量为0.11%时,混杂纤维增强高性能混凝土拉压比为0.068;混杂纤维增强高性能混凝土的劈裂抗拉试验为近似于延性断裂破坏.结论掺加适量钢纤维和聚丙烯纤维后,高性能混凝土的抗拉强度和拉压比均有不同程度的提高,这有利于提高高性能混凝土的抗裂性能和抗震性能.     

聚丙烯纤维在混凝土高温后抗压抗折中不同表现的分析

高性能混凝土的抗火性能比普通混凝土差,在混凝土中加入聚丙烯微纤维可作为一种有效的混凝土温差补偿抗裂手段.通过大量高温和力学试验,研究了聚丙烯纤维在不同温度下对矿渣和硅灰高性能混凝土的抗压、抗折的影响并发现对不同的力学指标纤维的作用相差很大.笔者尝试从高温中和高温后PP纤维在混凝土中的力学行为着手分析其在混凝土高温后不同力学性能的贡献.     

微硅粉和聚丙烯纤维对混凝土抗裂性研究

为使混凝土具有良好的耐久性,必须先解决混凝土的抗裂性.因此,在混凝土原材料中加入聚丙烯纤维、微硅粉、矿渣来优化混凝土的抗裂性.用试验手段和正交设计来分析不同掺量时聚丙烯纤维、微硅粉以及矿渣对混凝土抗裂性能的影响.试验结果显示:聚丙烯纤维对混凝土的性能影响尤为显著;掺入微硅粉有利于增强混凝土的抗压强度和抗抗劈裂强度;复合...     

索塔锚固区用HPFRC的塑性收缩与干燥收缩

钢锚箱锚固区部位所处环境复杂，为确保其耐久性，制备了专用高性能纤维混凝土（HPFRC）.模拟干热环境，对优选出的泵送性能优异的高性能混凝土（HPC）和高性能纤维混凝土（HPFRC）进行了塑性收缩试验；研究了纤维掺量和种类对塑性收缩和干燥收缩性能的影响，并对其机理进行了探讨。研究表明：随着纤维掺量的增加，塑性收缩的开裂总面积下降，混凝土的抗裂等级提高；当钢纤维的体积掺量超过0．8％，高性能铜纤维混凝土自由干燥66d的收缩值同高性能混凝土相比下降了50％；纤维体积率为0．1％的聚丙烯纤维与体积率为0．6t％的钢纤维混杂后，对抑制塑性收缩和干燥收缩效果显著？     

低掺量纤维素纤维混凝土耐久性试验研究

为提高渠道衬砌混凝土的耐久性,提高输水效率,延长渠道寿命,通过试验对比研究了不同掺量下低掺量纤维素纤维混凝土以及聚丙烯纤维混凝土的早期抗裂性能、抗渗性能和抗冻性能.试验结果表明,低掺量纤维素纤维对混凝土的工作性和力学性能影响不大,相比普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土,可以大幅提高混凝土的抗渗、抗裂及抗冻等耐久性能,适合应用于薄板大面积的渠道混凝土衬砌工程.     

季冻区聚丙烯纤维网混凝土的低温抗裂性能

针对普通混凝土易开裂、耐久性不良等问题,通过室内试验探讨聚丙烯纤维网混凝土的低温抗裂性能.利用weibull分布,研究在常温、冰冻及冻融循环状态下纤维掺量对水泥混凝土断裂能和疲劳寿命的影响.结果表明,聚丙烯纤维网具有提高混凝土耐久性的作用,冻融后抗压强度提高13.9%;早龄期抗裂性随着聚丙烯纤维掺量的增加而提高,在掺量为0.9 kg/m3时经济性最佳.     

箱梁C55高性能混凝土的抗裂性与耐久性研究

通过绝热温升、平板开裂、温度-应力开裂、收缩徐变及氯离子扩散系数、电通量、抗冻性等试验,对比研究了4个箱梁C55混凝土配合比的早期开裂敏感性与长期变形性能及耐久性。结果表明,在箱梁C55高性能混凝土中掺入20%Ⅰ级粉煤灰或复掺15%粉煤灰与10%矿粉,提高了抗塑性收缩开裂和抗热开裂性能,降低了收缩徐变,增强了抗氯离子渗透性和抗冻性。掺入0.75 kg/m3的聚丙烯纤维,进一步改善了箱梁混凝土的抗裂性和耐久性。     

混杂纤维高性能混凝土深梁受剪性能试验

对18组钢一聚丙烯混杂纤维高性能混凝土深梁试件和2组高性能混凝土深梁对比试件进行受剪试验,分析混杂纤维高性能混凝土深梁受剪破坏过程及破坏形态,探讨混杂纤维对高性能混凝土深梁剪切初裂强度及抗剪极限强度的影响,结果表明：掺人适量的钢-聚丙烯混杂纤维,可使深梁水平及竖向分布钢筋应变明显减小,剪切延性得到提高,掺入混杂纤维后,无腹筋深梁剪切初裂强度平均提高20.3％,抗剪极限强度平均提高17.2％;有腹筋深梁剪切初裂强度平均提高70.1％,抗剪极限强度平均提高33.9％.     

混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响

为研究低掺量钢-聚丙烯混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响,采用正交试验法设计了18组混杂纤维高性能混凝土试件及1组普通高性能混凝土对比试件,通过标准试验方法进行立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,试验中考虑的因素主要是钢纤维的特征参数(类型、体积率、长径比)和聚丙烯纤维体积率.分析各因素对高性能混凝土拉压比的影响,结果表明:混杂纤维高性能混凝土具有明显延性破坏特征,而普通高性能混凝土表现为脆性破坏,混杂纤维的掺入使高性能混凝土的拉压比最大提高了26.2%,平均提高了9.9%.在影响高性能混凝土拉压比的四个因素中,钢纤维类型的影响最大,其次是聚丙烯纤维的体积率,影响最小的是钢纤维长径比.高性能混凝土中掺入适量钢-聚丙烯混杂纤维后,拉压比显著提高,韧性得到明显改善.     

S-P混杂纤维对混凝土长期性能与耐久性影响

采用对比的试验方法,研究并讨论了钢纤维、聚丙烯纤维及其混杂对混凝土长期性能及耐久性的影响.研究结果表明,用不同尺度、不同性质的钢纤维与聚丙烯纤维按二元混杂以总体积率0.9%掺入高性能混凝土中,明显改善了水泥混凝土的长期性能,90d干缩值减少36.6%,200d徐变度降低45.4%,并可显著提高混凝土的耐久性能,相对渗透系数降低79.03%,氯离子渗透系数降低30.5%.     

混杂纤维增强高性能混凝土剪力墙性能研究

通过9片钢纤维-聚丙烯纤维混杂增强高性能混凝土剪力墙的水平低周反复荷载试验,分析了混杂纤维增强高性能混凝土剪力墙的破坏形态、抗剪强度、滞回特性、延性、耗能和刚度退化等问题。研究结果表明：掺加少量的钢纤维（0.3%）和聚丙烯纤维（0.11%）后,剪力墙的开裂荷载提高了30%左右,使高性能混凝土剪力墙的极限强度提高了40%以上;随着轴压比的增大,剪力墙的极限强度提高显著,但耗能和延性稍许降低。     

寒区桥面铺装低掺聚丙烯纤维混凝土耐久性研究

针对寒区桥面铺装这一特殊应用领域要求,对不同掺入量的聚丙烯纤维混凝土进行冻融循环及冻融-氯盐共同作用下耐久性试验,研究低掺聚丙烯纤维对寒区桥面铺装混凝土性能的影响.试验结果表明:低掺聚丙烯纤维桥面铺装混凝土可提高抗冻性能和抵御氯盐侵蚀能力,防止钢筋锈蚀,增强混凝土耐久性.     

不同PPF掺量的高性能混凝土高温后性能研究

高性能混凝土具有低渗透性,在火灾高温下不可避免地发生爆炸。试验设计了144个掺有不同聚丙烯纤维(PPF)掺量的高性能混凝土立方体试块,在经历了20~800℃的温度后,研究高性能混凝土在高温后的物理、力学性能变化规律。最后分析了聚丙烯纤维影响混凝土高温后性能的机理。     

混杂纤维高性能混凝土强度的计算方法探讨

为探讨研究混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土的立方体抗压强度和劈拉强度的计算方法,采用正交试验法对18组混杂纤维高性能混凝土试块和1组普通高性能混凝土对比试块进行立方体抗压强度和劈拉强度试验,分析了钢纤维特征参数(类型、体积率、长径比)及聚丙烯纤维体积率等因素对混凝土强度的影响.结果表明,混杂纤维的掺入对高性能混凝土的立方体抗压强度和劈拉强度均有所提高.通过回归分析提出了混杂纤维高性能混凝土立方体抗压强度和劈拉强度的计算公式,同时探讨了混杂纤维高性能混凝土劈拉强度及其与立方体抗压强度之间的关系,可为工程应用提供参考.     

冻融作用下聚丙烯纤维混凝土力学性能

为了研究聚丙烯纤维混凝土抗冻性能,进行了聚丙烯纤维混凝土冻融试验。结果表明,随冻融循环次数的增加,聚丙烯纤维混凝土损伤不断累积,相对动弹模、抗压强度、抗折强度不断下降;掺入一定量聚丙烯纤维,能有效减缓相对动弹模的损失,有效提高抗折强度,但对于抗压强度的影响并不显著。在试验数据的基础上,分析纤维混凝土冻融力学性能衰减规律,建立了冻融循环作用下聚丙烯纤维混凝土抗压强度、抗折强度衰减模型。     

超高性能混凝土高温后性能试验研究

通过对超高性能混凝土进行高温加热和高温作用后立方体抗压强度试验，研究了超高性能混凝土高温作用后的表观特征、质量损失及力学性能。对比了单掺钢纤维、单掺聚丙烯纤维和混掺钢纤维和聚丙烯纤维对超高性能混凝土高温爆裂的抑制效果，考察了温度、纤维种类和掺量、骨料（石英砂和钢渣）对超高性能混凝土强度的影响。试验结果表明：混掺1%钢纤维和2%聚丙烯纤维能有效抑制超高性能混凝土高温爆裂，在高温作用后依旧保持完整形态；钢渣骨料混杂纤维超高性能混凝土具有优异的高温力学性能，在1 000℃高温作用后仍能保持67%的残余强度；随着温度的升高，超高性能混凝土立方体抗压强度整体上表现出先升高后降低的规律；在目标温度超过600℃时，高温增强了超高性能混凝土的延性。