关于水泥混凝土中化学合成纤维的运用研究

化学合成纤维混凝土是近年来迅速发展的一种新型混凝土材料,能显著提高混凝土的抗拉韧性、抗冻性、耐磨性等,幵且能有效地防止混凝土早期裂缝的问题。简要地介绍了纤维混凝土这种新型的建筑材料,就聚丙烯纤维混凝土的抗掺性能、抗冻性能以及抗拉性能等开展试验研究。     

不同纤维混凝土耐久性研究

本文通过不同种类纤维混凝土:钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、聚丙烯纤维Ⅰ混凝土、聚丙烯纤维Ⅱ混凝土抗冻和抗碳化耐久性试验研究纤维种类对混凝土抵抗冻融循环;碳化性能影响。试验结果表明,纤维可有效提高混凝土抗冻和抗碳化性能,其中钢纤维增强抗冻性能效果最明显;聚丙烯纤维增强抗碳化性能效果最明显。     

纤维再生混凝土的抗冻性能及孔结构研究

试验采用等体积砂浆法配制再生骨料取代率为15％,强度为C30的再生混凝土,分别掺体积分数为0％,0.5％,1％,1.5％的钢纤维及0.2 kg/m3,0.5 kg/m3,0.8 kg/m3的聚丙烯纤维,研究钢纤维及聚丙烯纤维掺量对再生混凝土抗冻性能的影响.结果表明,几组再生混凝土抗冻性能均良好,在冻融循环后期纤维再生混凝土的优势显现,掺0.2 kg/m3的聚丙烯纤维改善抗冻性能效果明显,其次是掺量为0.5 kg/m3的钢纤维再生混凝土,钢纤维掺量为1％和1.5％的再生混凝土抗冻性能稍好于不掺纤维及钢纤维掺量为0.5％的再生混凝土,掺0.8 kg/m3的聚丙烯纤维再生混凝土的抗冻效果最差.通过孔结构测试,表明再生混凝土抗冻性能与孔结构有密切联系.     

聚丙烯纤维性能及其在混凝土中的应用

在混凝土中掺加聚丙烯纤维能有效地提高混凝土材料的抗裂性、抗冲击性、抗冻性能、改善混凝土的抗疲劳特性。分析了纤维改性混凝土机理。介绍了聚丙烯纤维在混凝土中的应用。指出了聚丙烯改性混凝土的发展趋势以及加强高性能、多功能以及复合聚丙烯纤维改性水泥土研究的重要性。     

聚丙烯纤维混凝土路面耐久性的试验研究

为了验证掺入聚丙烯纤维的方法提高混凝土路面耐久性指标的可行性,进行了聚丙烯纤维混凝土路面耐久性的室内试验研究,探讨了不同纤维体积掺量对混凝土路面抗冻性和抗裂性的影响。实验表明,聚丙烯纤维的加入显著改善了混凝土路面的抗冻性能,表现为聚丙烯纤维混凝土路面受冻后抗折强度和抗压强度的损失明显降低,而聚丙烯纤维的加入对混凝土路面干燥收缩的影响不大,聚丙烯纤维可以有效改善混凝土路用耐久性指标。     

复掺陶瓷抛光砖粉与聚丙烯纤维对砂浆性能的影响

以陶瓷抛光砖粉为辅助胶凝材料,通过单掺及复掺陶瓷抛光砖粉和聚丙烯纤维,研究了不同掺量的聚丙烯纤维及陶瓷抛光砖粉对砂浆稠度、抗压强度、抗折强度、干缩率和抗冻性的影响.研究结果表明:在单掺条件下,随陶瓷抛光砖粉掺量的增加,砂浆稠度变大;随聚丙烯纤维掺量的增加,砂浆稠度变小.在复掺条件下,当聚丙烯纤维掺量达到1.5 kg/m3时,纤维掺入所导致的粘聚性增大成为主导因素.陶瓷抛光砖粉的掺入能够提高砂浆力学性能,且随其掺量增加,砂浆抗压强度与抗折强度增大;砂浆抗折强度随聚丙烯纤维掺量的增加而增加呈上升趋势,但砂浆抗压强度随纤维掺量的增加呈先降后增趋势.陶瓷抛光砖粉和聚丙烯纤维均能有效抑制砂浆的干缩,降低砂浆经冻融循环后的抗压强度损失率,提高砂浆的抗冻性能.     

纤维掺加方式对混凝土抗冻性能的影响

为研究不同纤维掺加方式下混凝土冻融损伤的相关性能,选取钢-聚丙烯纤维混凝土进行快速冻融循环试验.试验结果表明:混凝土抗冻性能随纤维掺加方式不同而有差异,纤维混凝土损伤随冻融循环次数的增加逐渐积累,动弹性模量、抗压强度、抗折强度也不断下降,层布式混杂纤维成型混凝土抗冻损伤劣化性能更优.结合评价指标分析了纤维混凝土的劣化过程,通过SEM分析了其微观结构;对比分析,层布式混杂纤维混凝土的抗冻性较整体式混杂纤维混凝土好.     

冻融环境下的混凝土抗冻抗裂性能研究

为了获得冻融环境下混凝土的力学特性和抗冻性能,分别对普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土进行多次快速冻融循环,通过室内试验分别测量不同冻融循环次数后普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土质量损失、动弹模损失和抗压强度、抗折强度等力学参数的变化规律。通过试验结果分析发现,随着冻融循环次数的增加进行,混凝土的力学特性明显降低,其中聚丙烯纤维混凝土在冻融环境下的力学特性和抗冻裂性能明显优于普通混凝土。     

用于防排水预制构件的聚丙烯纤维混凝土性能试验研究

通过掺入聚丙烯纤维以提高用于公路边坡用混凝土预制构件的抗裂性能,研究了聚丙烯纤维掺量对混凝土工作性、抗压强度、抗冲击性、抗冻性等性能的影响.研究结果表明:聚丙烯纤维的掺入使得混凝土坍落度降低,但粘聚性及保水性增强.与普通混凝土相比,掺入聚丙烯纤维可提高混凝土的抗压强度及抗冲击性能.当掺量为1.5 kg/m3时,混凝土90 d抗压强度提高了21.1％,破坏冲击耗能比素混凝土增加了273.3％.随聚丙烯纤维掺量的增加,混凝土的抗冻性能也呈上升趋势,当纤维掺量为1.2 kg/m3时,强度损失率达到最低.     

新闻荟萃

CTA改性丙烯纤维通过鉴定中国纺织科学研究院北京中纺纤建科技有限公司研究开发的“砂浆、混凝土用CTA改性聚丙烯纤维技术”近日通过科学技术成果鉴定。该产品加入PC对纺丝原料进行改性并用APD对纤维进行表面处理 ,专家认为此两项关键技术具有创新性。有关机构检测和工程应用表明 ,该纤维在新拌混凝土中具有很好的分散性 ,与混凝土基体有较好的黏结性 ,可明显减少砂浆、混凝土的早期收缩裂缝 ,改善砂浆、混凝土的抗渗等性能。据悉 ,该产品已在国内水利、铁路、交通等工程是得到应用。(中国化工设备网www ccen net)“非典”使三氯异氰尿…     

约束作用对再生混凝土性能改善研究

从组合结构角度出发,在文献分析的基础上对再生混凝土进行了试验验证,分析表明,再生混凝土在约束作用下的强度得到了很大的提升,变形性能也得到良好的改善,收缩和徐变也由于约束材料将内部混凝土和外界隔离而减小。     

混杂纤维增强高强混凝土性能研究

为研究钢纤维、聚乙烯醇纤维混杂比例对高强混凝土性能的影响,通过合理设计坍落度试验、力学强度试验、收缩试验、抗裂试验、抗氯离子侵蚀试验,对比评价了纤维混杂比例对高强混凝土工作性、抗折强度、收缩性、抗裂性能以及氯离子渗透系数的影响。结果表明,钢纤维和聚乙烯醇纤维降低了新拌混合物的工作性。与单掺纤维相比,混杂纤维对高强混凝土力学性能改善效果不明显,但可明显改善混凝土抗裂性能,开裂面积抑制率最大为95.8%,同时能使高强混凝土收缩率和氯离子分别降低27.7%和66.5%,明显提高高强混凝土的耐久性能。通过扫描电镜试验分析探讨了纤维增强混凝土的作用机理,结果表明混杂纤维对基体内部结构的改善实现了对混凝土宏观性能的提升,最终推荐采用0.75%(体积分数)钢纤维和0.25%(体积分数)聚乙烯醇纤维。     

复掺高性能矿物掺合料对高强机制砂混凝土性能的影响

为定量研究S105矿粉与其他矿物掺合料共同作用对C80高强机制砂混凝土的和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响规律,通过试验得到不同龄期(3 d、7 d、28 d、60 d)下,S105矿粉单掺,以及掺S105矿粉的同时以不同含量的微珠、超细矿粉、硅灰分别取代水泥时,高强机制砂混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度和干燥收缩率,并利用图表分析及拌合物实际状态对比等对其性能的变化趋势进行分析。结果表明:在一定掺量范围内复掺多种矿物掺合料,有利于提高高强机制砂混凝土的和易性和抗压强度,并显著减小其干燥收缩。在保证混凝土和易性良好的条件下,相比于单掺S105矿粉,S105矿粉与不同矿物掺合料双掺对提高混凝土的综合性能有更显著的作用。综合考虑对和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响,当超细矿粉取代水泥的质量分数为3%时,即水泥与S105矿粉和超细矿粉的质量比为33:11:1时,高强机制砂混凝土的性能处于较好的水平,其粘聚性和流动性都有显著改善,其3 d和60 d抗压强度分别增长3.1%和5.1%,其干燥收缩率则减小了4.0%。     

辅助胶凝材料（SCM）的协同效应对砼收缩开裂的影响

采用改进的椭圆环收缩开裂试验、自由收缩及强度试验,综合评价辅助胶凝材料双掺和三掺对混凝土收缩开裂的影响。试验结果表明,粉煤灰、矿渣和硅粉三掺,表现出互相紧密填充的物理效应和水化进程互补的化学效应,具有很好的协同效应,使胶砂初始开裂时间明显延长,混凝土自由收缩减小,早期收缩开裂性能显著改善,抗压强度达到最高。     

不同强度废旧混凝土水泥稳定再生材料路用性能研究

为了研究废旧混凝土强度与再生集料性能及水泥稳定再生基层材料的力学及耐久性能之间的影响规律,采用钻芯法对废旧桥梁T梁、立柱、废旧路面混凝土不同结构部位取样进行抗压强度试验,得出废旧混凝土的强度推定值,分别为25.8 MPa、37.4 MPa、58.1 MPa。对3种不同强度废旧混凝土再生集料的性能进行对比,并分析了不同强度废旧混凝土对再生集料性能及水泥稳定再生材料力学和耐久性能的影响。结果表明:废旧混凝土强度增加,再生集料的压碎值、针片状含量、吸水率减小,塑限指数及相对表观密度增大;废旧T梁、立柱、路面混凝土水泥稳定再生材料最佳含水率及最大干密度分别近似的呈线性减小和增大的趋势;同时,无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗冲刷性能均表现增大的变化规律,但干缩性能减弱。废旧混凝土强度增加能有效提高水泥稳定再生材料的路用性能。     

再生混凝土力学性能和收缩性能试验研究

采用传统替代法和等体积砂浆法( EMV法)两种方法配制再生混凝土,对再生混凝土与对比普通混凝土的力学性能和收缩性能进行试验研究。结果表明,再生混凝土立方体抗压强度的变化规律与普通混凝土基本一致,传统替代法配制的再生混凝土各龄期强度均较低,采用EMV法配制的再生混凝土28 d后强度增长较明显;再生混凝土的收缩随时间的增加而增加,与对比普通混凝土相比,传统等体积替代法配制的再生混凝土其280 d收缩率提高4.7%,而等体积砂浆法配制的再生混凝土的280 d收缩率较对比普通混凝土低10.2%。     

圆环法研究再生微粉混凝土收缩性能

采用圆环试验方法研究了再生微粉掺合料对混凝土收缩开裂趋势的影响,并测定了再生微粉混凝土早期干燥收缩性能。试验结果表明,圆环试验能给混凝土提供了完全的、均匀的约束,能合理评价混凝土抵抗自收缩和干燥收缩综合作用开裂的能力。再生微粉掺合料能明显降低混凝土收缩开裂趋势及干燥收缩性能;且微粉细度越大,再生微粉混凝土抗收缩抗裂性能越好。试验结合SEM试验结果,分析了再生微粉掺合料减小水泥基材料收缩开裂趋势的原因。     

Characteristics of a thermally activated alumino-silicate pozzolanic material and its use in concrete

This paper presents the results of the physical and chemical properties of a thermally activated alumino-silicate material (MK), and deals with the properties of fresh and hardened concrete incorporating this material. The properties of fresh concrete investigated included workability, bleeding, setting time, and autogenous temperature rise. The properties of the hardened concrete investigated included compressive, splitting-tensile and flexural strengths, Young's modulus of elasticity, drying shrinkage, resistance to chloride-ion penetration, freezing and thawing, and saltscaling resistance. The properties of the MK concrete were also compared with those of the control portland cement concrete and the silica fume concrete.

The test results indicate that the MK material is highly pozzolanic and can be used as a supplementary cementing material to produce high-performance concrete. Although it requires a higher dosage of the superplasticizer and air-entraining admixture compared with that of the control concrete, the MK concrete can be produced with satisfactory slump, air content, and setting time. The concrete incorporating 10% MK had higher strength at all ages up to 180 days compared with the control concrete; in comparison with the silica fume concrete the MK concrete showed a faster strength development at early ages, but had lower strength after 28 days. At 28 days, the MK concrete had somewhat higher splitting-tensile and flexural strengths, Young's modulus of elasticity, and lower drying shrinkage compared with that of the control and the silica fume concretes. The resistance of the MK concrete to the chloride-ion penetration was significantly higher than that of the control concrete, but similar to that of the silica fume concrete. The MK concrete showed excellent performance in the freezing and thawing test. The performance of the MK concrete subjected to the de-icing salt scaling test was similar to that of the silica fume concrete, but marginally inferior to the control concrete.     

高强混凝土收缩与栓钉内约束相互作用的影响研究

根据当前工程中钢板-混凝土组合墙结构普遍开裂工程现象和栓钉约束下混凝土收缩变形研究较少的现实情况,对栓钉约束下高强混凝土收缩应力大小进行相对应的研究分析.采用钢筋内约束改进试验方法,研究栓钉内约束下高强混凝土收缩情况,分析不同类型栓钉内约束下高强混凝土收缩情况,通过设计正交试验,讨论出不同组合因素下,内约束强度最优组合.与此同时,通过建立有限元模型,分析出栓钉与高强混凝土之间相互作用,得出应力集中位置,较好地提供了栓钉约束下早期混凝土开裂的分布情况.     

废瓷砖再生骨料对砂浆及砼性能的影响

利用废弃瓷砖制备再生粗、细骨料以取代天然砂石,研究了废瓷砖再生骨料对砂浆、混凝土性能的影响;并通过劈裂实验及抗折实验,对比分析了再生骨料、天然碎石与水泥石的界面粘结性能.结果表明:在相同配比条件下,与天然砂石集料相比,废瓷砖再生骨料有利于提高砂浆、混凝土的强度,减小干缩率,但会导致工作性变差.在相同龄期条件下,不同类型骨料-水泥石的界面粘结强度均随水灰比的降低而增大.在相同水灰比条件下,废瓷砖再生骨料-水泥石界面28 d劈裂强度、抗折强度均较碎石-水泥石界面的要大,表明再生骨料-水泥石界面粘结性能更好.