纤维类型对塑性混凝土基本性能的影响

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1、第34卷第1期华北水利水电学院学报Vo1．34No．12013年2月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerFeb．2013DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2013．01．005纤维类型对塑性混凝土基本性能的影响宋帅奇，高丹盈，杨林(1．郑州大学新型建材与结构研究中心，河南郑州450002；2．河南城建学院交通工程系，河南平顶山467036)摘要：通过研究聚丙烯纤维、聚酯纤维、

2、木质素纤维和玄武岩纤维对塑性混凝土工作、力学变形、抗渗等性能影响，发现塑性混凝土掺入纤维后：拌合物的坍落度、扩展度、泌水率均有不同程度降低，纤维的长度、吸水性及在混凝土中形成的网状结构对塑性混凝土工作性能影响显著；抗压、劈拉和抗折强度均有不同程度降低，纤维的填充作用超越了纤维与混凝土的黏结作用和纤维的吸水作用；变形性能明显改善，以聚丙烯纤维改善最为明显；相对渗透系数均有所降低，按降低作用由小到大依次为：木质素纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维，纤维能在一定程度上阻止塑性混凝土内的原始裂缝，降

3、低裂缝贯通的可能性．关键词：塑性混凝土；纤维；工作性能；力学性能；抗渗性能中图分类号：TV431．3文献标识码：A文章编号：1002—5634(2013)Ol一0020—04塑性混凝土是以膨润土、黏土等掺合材料取代1试验概况普通混凝土中的部分水泥配制而成的柔性材料，通常被用作防渗墙材料，广泛应用于大坝围堰工程、大水泥采用42．5普通硅酸盐水泥，由河南省卫辉坝除险加固工程及结构基础工程．近年来，塑性市天瑞水泥有限公司生产；黏土采用三门峡灵宝窄混凝土在我国的三峡大坝围堰、小浪底上游围堰、丹口水库库区

4、粉质黏土(磨细至200目粉状)；膨润土江口水库副坝等水利工程中广泛应用．我国对塑性采用信阳平桥生产的ca一基一级膨润土；粗骨料采混凝土的研究始于20世纪80年代，中国水利水电用粒径为5～20mm的碎石；细骨料采用河砂，细度基础工程局、长江水利研究院、清华大学、郑州大学模数2．6，级配曲线位于Ⅱ区，属中砂；纤维采用聚等单位对此开展了塑性混凝土课题的试验研丙烯纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维和木质素纤维4种究．塑性混凝土具有强度低、弹性模量低、极限类型．参照课题组前期的试验结果’，以及为变形大、弹性模量与

5、强度的比值小、渗透系数合适并确定用水量而提前进行的纸杯试验结果’，确定可控等特点，是较为理想的防渗材料．然而，针对塑了表1所示的5个塑性混凝土配合比．其中，BM组性混凝土的研究大多侧重于工程实际应用，缺乏基为基准组，不掺纤维；FI—F4组为对比组，分别对应础理论研究¨。。⋯．纤维作为一种集增强、增韧、阻裂聚丙烯纤维、聚酯纤维、木质素纤维和玄武岩纤维，等功能于一体的材料已在普通混凝土中得以广泛应纤维掺量均为0．6kg／m；龄期28d．用并取得良好效果，并演化出纤维混凝土这一分支塑性混凝土采用机械拌

6、和，人工或振动台振捣，学科领域．能否将纤维应用到塑性混凝土中以进一试模成型，静置48h后拆模，并移至标准养护室养步改善其性能成为了笔者关注的焦点．笔者较为详护至目标龄期．工作性能及基本力学性能均参照细地研究了纤维类型对塑性混凝土性能的影响，以《水工混凝土试验规程》(DL／T5150—2001)进行相期对纤维混凝土和塑性混凝土的应用起到推关试验．立方体抗压强度和劈拉强度均采用边长为动作用．100mm和150mm的两种立方体试块，抗折强度试收稿15t期：2012—10—3O基金项目：国家自然科学基金

7、项目(50979100)；国家重点基础研究发展计划(2010CB635118)．作者简介：宋帅奇(1981一)，男，河南叶县人，讲师，博士研究生，主要从事新型复合材料及其结构性能方面的研究．高丹盈(1962一)，男，河南三门峡人，教授，博导，博士，主要从事新型复合材料结构理论及其应用方面的研究第34卷第1期宋帅奇，等：纤维类型对塑性混凝土基本性能的影响21块尺寸为100mm×100mm×400mm．度及泌水率呈整体下降趋势，纤维对拌合物工作性能的影响显著，且不同类型的纤维素影响程度不同．表1配合

8、比坍落度和扩展度方面，聚丙烯纤维组降幅最大，分别配比水胶材料用量／(kg／m)编号比水水泥黏土膨润土纤维砂石下降75％和14．8％，木质素纤维组降幅最小，分别BMO．8296l20l8070O．O718718降2．9％和一3．3％；泌水率方面，聚酯纤维组降幅F1O．82961201807OO．6718718最大，玄武岩纤维组的降幅最小．可见纤维掺人可以F20．8296120l80700．6718718F3O．829612018O70O．67l8718改善拌合物的保水性、流动性和黏聚性．1740．