改性聚丙烯对混凝土性能影响的研究及应用

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1、第1卷第5期中国科技论文在线SCIENCEPAPERONLINE3672006年12月改性聚丙烯对混凝土性能影响的研究及应用李志勇(天津中医药大学，教育中心，天津300193)摘要：本文研究了一种新型的合成纤维——多微孔型的改性聚丙烯纤维在混凝土中的掺加工艺及应用效果。实验表明，改性聚丙烯纤维掺加在混凝土中可以减少混凝土的裂纹，使混凝土表面光滑，提高混凝土的抗裂性、抗渗性和抗冻性，且对工程施工没有特殊要求。关键词：改性聚丙烯纤维；混凝土；抗裂性；抗渗性；抗冻性中图分类号：TU377.9+4文献标识码：

2、A文章编号：1673－7180(2006)05－0367－60前言晶向α晶转变，导致体积缩小而产生微孔，这些孔隙混凝土作为十分广泛的建筑材料，种类繁多，使得原来光滑表面变得粗糙。纤维外观为多根纤维其性能得到不断改善。本世纪以来，混凝土工程技单丝相互交连而成的网状结构。当改性聚丙烯纤维术经历了从塑性混凝土到干性混凝土，再到大流动投入到混凝土后，网状纤维被挤压撕开成为一根根高强度混凝土的三个阶段。其强度一直是混凝土的两头带钩形的单丝且相互牵扣多向分布，增强了纤主要性能指标，高强度一直被认为是优质混凝土的维

3、和混凝土的粘接力。大量纤维在混凝土中呈三维特征。然而人们在追求高强度的同时，却发现不少立体分布，提供网状承托作用，从根本上改变混凝混凝土建筑因混凝土收缩引起开裂、破坏甚至倒塌，土的抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗磨损性能，大大提它们的破坏原因往往不是强度不足，而是耐久性不高混凝土的韧性及变形能力，从而大大提高混凝土够。因此，混凝土耐久性的重要地位已不亚于强度工程质量。改性聚丙烯纤维具有良好的化学稳定性，和其它性能，由此也提出了混凝土高性能化的要求。耐腐蚀，表面疏水，搅拌时不易成团，与水泥混凝为了加强混凝土的性

4、能，混凝土外加剂及掺加土之间的粘着力较强。料技术也得到了迅速发展，引气剂、塑化剂、减水中国工程院院士吴中伟教授在其文中就曾指[1]剂、粉煤灰、矿渣微粒等新技术不断出现。但因施出复合化是水泥基材料高性能化的主要途径，纤维工、养护及人的因素等，往往在混凝土浇捣后裂缝增强是其核心。复合化的技术思路——超叠加效仍在所难免。应，对材料高性能化有重要意义，可用公式1+2≥3[2]近年来，国外发展了应用微纤维混凝土进行抗表示。指明了纤维——混凝土是今后复合混凝土裂防水的新技术。美国于90年代初研制出微纤维混的主要方

5、向。凝土，在随后的几年中得到迅速的发展，其中应用本文分别在实验及实际工程应用中对改性聚丙最多的是聚丙烯纤维混凝土。但以前在混凝土中使烯纤维对混凝土性能的影响作了研究和分析。用的普通聚丙烯纤维多是切割后的短而细的纤维，1改性聚丙烯纤维的物理性能和原理或将纤维编织成网状，它们与混凝土的粘着力较弱。1.1改性聚丙烯纤维(美国希尔兄弟化工公司杜拉而近年应用的改性聚丙烯纤维以改性聚丙烯为原纤维)的物理性能：料，经挤压、拉伸、成网、表面改性处理、短切等见表1工序加工而成。其特点是在纺丝过程中添加聚丙烯晶系成核剂，

6、产生不稳定的β晶，并在拉伸时发生β通讯联系人：E-mail：lzy-home@163.com第1卷第5期368改性聚丙烯对混凝土性能影响的研究及应用2006年12月表1改性聚丙烯纤维物理性能性能的程度，本文对改性聚丙烯纤维混凝土在实验纤维类型束状单丝耐酸碱性极高室中进行了实验研究。相对密度0.91安全性无毒材料2.1实验方案熔点160℃拉伸极限15%实验项目：混凝土材料力学性能及耐久性试验燃点580℃抗拉强度276MPa实验原材料：含湿量＜0.1%弹性模量3793MPa美国杜拉纤维：12mm,19mm

7、,30mm三种，掺33吸水性无导热低入量为0.9kg/m,1.2kg/m。细度0.048mm规格3/4″(约19mm)水泥：唐山滦河牌32.5MPa普通硅酸盐水泥，1.2原理指标见表2在混凝土内掺入改性聚丙烯纤维并经搅拌后，表2选用水泥指标3d28d安凝结时间烧SO3由于改性聚丙烯纤维与水泥基料有极强的结合力，细抗压强抗压强定/(h:min)失含可以迅速而轻易地与混凝土材料混合，分布均匀，度度/MPa度/MPa性初凝终凝量量形成混凝土内部之乱向支撑体系，有效地控制水泥合合合合16.442.52：403

8、：25基体收缩及离析裂纹的形成，截断并防止微裂之发格格格格展，避免了贯通毛细孔道的形成，保证了集料的均普通砂：细砂细度模数1.89，表观密度23匀级配，大大提高了混凝土及砂浆的抗裂防水能力。2.70g/cm，堆积密度1520kg/m。同时极大改善了混凝土的韧性，使得抗冲击强度显拌合水：自来水著提高；此外，纤维的存在，可对温度应力等也起混凝土配合比见表3到较好的减缓作用，从而对抗冻性能改善也较大。表3混凝土配合比纤维在混凝土砂浆中能否乱向均匀分布，是关水泥