纺织纤维增强再生混凝土研究进展

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1、纺织纤维增强再生混凝土研究进展　　摘要：中国每年要产生数以亿吨计的建筑垃圾。目前，中国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾的近40%，将未经处理的建筑垃圾直接运往郊外或乡村，采用露天堆放或以填埋的方式进行处理，不仅会消耗大量的土地资源、还会占用垃圾清运费等建设经费，同时，清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又会引起严重的环境污染，严重破坏生态环境。越来越多的专家学者希望通过使用纺织垃圾作为掺合料和引进外加剂、减水剂来提高再生混凝土的性能，设计出具有工程应用价值的废弃纤维再生混凝土，解决多种环境和生态问题。　　关键词：纤维再生混凝土力学性能耐久

2、性能　　中图分类号：TU528.01文献标识码：A文章编号：1672-3791（2016）03（b）-0070-02　　混凝土是国家经济发展和工业化进程中的重要基础原材料之一，是我国各种建筑耗材中消耗量最大的。水泥混凝土是一种既传统又焕发着无限生命力的建筑材料，随着城市的不断扩张和工业化加剧，混凝土的消耗量也在持续增加。我国基础设施建设如火如荼地进行，城镇化进程不断加剧，每年建设铁路、桥梁、港口等基础建设就需要约40亿方混凝土。　　结构终有其寿命，寿终的建筑就成为建筑垃圾，这些建筑垃圾中50%～70%为废弃混凝土（约24000万t）。建筑垃圾

3、一般采取直接填埋的方法来处理，这种方法既浪费土地，又浪费了资源。再生混凝土是用建筑垃圾中分离出的再生骨料，替代混凝土中的部分或全部骨料。这是解决天然骨料资源紧缺问题、建筑垃圾污染和治理的难题以及可能由此引发的一系列生态和社会问题的有效方法。　　天然骨料搅拌成的混凝土本身就有材料刚性大而柔性不足的问题，以及混凝土材料本身固有的结构缺陷，造成混凝土抗拉强度低、韧性差、易开裂，而再生混凝土由于再生骨料表面附着部分硬化的水泥砂浆，这一缺陷更加明显。在传统的混凝土性能开发领域，常通过添加粉煤灰、聚丙烯纤维等来改善混凝土的相关性能指标。在再生混凝土性能的

4、研究中许多学者希望通过添加短纤维弥补这些缺陷，并取得了一定的成果。　　1纺织纤维增强再生混凝土的制备工艺　　针对纤维增强混凝土性能的试验在各种混凝土试验中并不少见。但是在混凝土搅拌过程中极易出现纤维成团现象，导致纤维分布不均匀，致使混凝土性能不稳定。为了防止这种现象的发生，采用干拌法拌制混凝土。即先投入砂、水泥、碎石、再生骨料，搅拌均匀后，再分次投入废弃纤维进行搅拌，直至设计添加完纤维量并且搅拌均匀后加入水，再持续搅拌10min左右即可，制备工艺流程图如图1所示。　　2纺织纤维增强再生混凝土的力学性能　　2.1抗压强度4　　针对纤维增强混凝土

5、抗压性能的研究已经比较丰富。宁夏大学王勇升、金宝宏等研究指出掺加0.4%和0.8%的聚丙烯纤维时，混凝土的抗压强度提高为104%和120%。当混凝土掺加0.4%和0.8%的涤纶纤维时，其相应的抗压强分别提高至105%和94.8%[1]。天津工业大学王建坤、天津城建学院王书祥等人的实验分别使用涤纶和回收涤纶作为增强纤维。实验结果表明使用涤纶作为增强纤维可以使抗压强度提高7.4%～26.45%，使用回收的涤纶也表现出相同的作用，但在有些配比中表现较差[2]。　　同时对于使用聚丙烯腈纤维作为增强纤维对于混凝土的抗压强度贡献并不十分明显。纤维掺量为0

6、.15%时，混凝土的抗压强度仅有约9%的提升。AchozaimyAM等人进行的研究表明以聚丙烯作为增强纤维对抗压性能改变不大。李燕飞等人的实验也表明了抗压强度在1d、3d、28d均有不同程度地提高。　　此外张天翼等人的试验表明纤维长度也对混凝土的力学性能有影响25mm效果好于11mm[3]。杨永生等人的试验表明添加体积率在0%～0.12%的聚丙烯纤维时，混凝土抗压强度提升幅度明显增大，体积率在0.12%～0.14%时，混凝土抗压强度提升强度趋于平稳。混凝土的抗压强度会随聚丙烯纤维的掺量增加而不断增加[4]。　　2.2劈裂抗拉强度　　李学英等的

7、试验表明聚丙烯纤维混凝土比普通混凝土的3d、7d和28d的抗折强度分别提高了39%和11%和19%[5]。聚丙烯腈纤维对混凝土劈裂抗拉强度增加的影响则在纤维掺量为0.15%时比较明显，提升量接近20%；王建坤等人的实验表明使用涤纶和回收涤纶对混凝土抗拉强度均有明显提高，并且加入的纤维长度30mm效果较好[2]。4　　很多试验均表明涤纶纤维增强混凝土和聚丙烯纤维增强混凝土中随着纤维掺量的增加，试件的抗劈裂强度变化趋势均是先上升，后下降。对比而言，采用涤纶作为增强纤维的效果明显好于使用聚丙烯纤维作为增强纤维。也有试验表明在混凝土中加入聚丙烯在1d

8、时抗拉强度降低了3.4%。　　3纺织纤维增强再生混凝土的耐久性能　　3.1抗渗性　　已经有很多学者对于纤维增强再生混凝土的抗渗性能进行研究。马一平、郭海洋等人试验研