纤维增强煤矸石轻骨料混凝土路用性能研究

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1、2015年第6期混凝土与水泥制品2015No．66月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPR0DUCTSJune纤维增强煤矸石轻骨料混凝土路用性能研究朱凯，原胜利，马先伟(1．河南城建学院土木工程学院，平顶山467036；2．新乡学院土木工程与建筑学院，453000)摘要：以煤矸石为粗骨料，掺入不同掺量的聚丙烯纤维配制路面水泥混凝土，对混凝土的路用性能和微观结构进行了试验研究，分析了纤维的增强机理。结果表明，聚丙烯纤维可以减少混凝土中微裂缝的产生，抑制连通裂缝的发展，在一定掺量范围内能够有效提高煤矸石轻骨料混凝土的抗折强度

2、和耐磨性，随着掺量的增加显著提高混凝土的抗渗性和抗冻性。煤矸石轻骨料混凝土中掺入聚丙烯纤维，可获得良好的路用性能。关键词：聚丙烯纤维；煤矸石；水泥混凝土；微观结构；路用性能；试验研究Abstract：Theroadperformanceandmicrostructureofpavementconcretewithcoalgangueaggregateanddifferentcontentofpolypropylenefiberwereresearched．andtheenhancementmechanismoffibewasana

3、lyzed．T}letestresultsshowthatpolypropylenefibercanredueethegenerationofmicrocracksinconcreteandinhibitthedevelopmentofcon—nectedcracks．Acertaindosageofpolypropylenefibercanimprovetheflexuralstrengthandabrasionresistanceofcoalganguelightweightaggregateconcrete，andthepe

4、rmeabilityresistanceandfrostresistanceofconcretesignificantlyimprovewiththeincreaseofpolypropylenefiberdosage．Coalganguelightweightaggregateconcretemixedwithpolypropylenefibercanobtaingoodroadperformance．Keywords：Polypropylenefiber；Coalgangue；Cementconcrete；Microstmct

5、ure；Roadperformance；Experimentalstudy中图分类号：TU528．572文献标识码：A文章编号：1000-4637(2015)06—58-04O前言煤矸石采用平顶山地区的自燃煤矸石，通过x平顶山市是豫西南地区最大的能源型工业城射线衍射分析试验，确定其矿物组成主要有石英、市，煤炭储量丰富，素有中原煤仓之称。在煤炭开采高岭石、方解石，试验结果见图1。试验用煤矸石主过程中会伴生大量的煤矸石，这些煤矸石已成为存要化学组成为SiO，试验测定煤矸石的堆积密度为量和占用场地最多的固体废弃物，对环境造成了严1179

6、kg／m，吸水率为3．5％。煤矸石经人工破碎、掺重的污染。用煤矸石作骨料来拌制混凝土，可以大配后，其公称粒径范围为5-20mm，颗粒级配符合相量减少天然集料的使用，是合理利用煤矸石的有效关要求途径，必将对当地社会、经济、环境的协调发展起到●有力的促进作用。水泥混凝土路面在公路和城市道路中已得到广泛应用，但水泥混凝土路面存在脆性大、易开裂等缺点，将纤维掺入混凝土，可以起到阻裂、增强和增韧作用[1】。聚丙烯纤维质轻、价低、强度高、耐久性好，能有效改善混凝土的抗裂、抗渗性能圜。本试验采用平顶山地区自燃煤矸石作为粗骨料，掺人不同量的聚丙烯

7、纤维配制混凝土，进行了混凝土抗折强度、抗渗性、抗冻性、耐磨性等方面的研究，并进行1o2O3O4U5U60了微观结构分析，探讨了聚丙烯纤维的增强机理及20／。对煤矸石轻骨料混凝土路用性能的影响。图1煤矸石的XRD图谱1试验方案聚丙烯纤维为南京某公司产，其主要技术指标1．1试验原材料见表1。基金项目：河南城建学院科学研究基金重点项目水泥采用42．5级普通硅酸盐水泥，其各项指标(2011JZD0l1)。均符合标准要求，实测28d抗压强度为49．5MPa，一58一朱凯，原胜利，马先伟纤维增强煤矸石轻骨料混凝土路用性能研究28d抗折强度为8

8、．7MPa。了一种三维乱向分布的支撑网，使得混凝土硬化初细骨料为平顶山本地河砂，细度模数为2．6，属期形成的微裂纹在发展过程中受到纤维的阻挡，有中砂，颗粒级配符合要求。效减少了早期干缩微裂缝及离析裂纹的产生和发外加剂采用聚羧酸高性能减水剂，减水率为