聚丙烯纤维混凝土的正交试验研究

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1、郭建光：聚丙烯纤维混凝土的正交试验研究l3聚丙烯纤维混凝土的正交试验研究郭建光(中国水电南方建设投资有限公司．深圳518029)【摘要】对混凝土强度等级、聚丙烯纤维掺量、粉煤灰掺量三个因素进行了正交试验，通过极差分析和方差分析研究了三因素对聚丙烯纤维混凝土(PFRC)性能的影响。结果表明：混凝土基体强度和粉煤灰掺量对PFRC抗压强度和劈裂抗拉强度起到了正向的影响，粉煤灰的掺入较大程度提高了PFRC塌落度。聚丙烯纤维对PFRC的抗压强度和劈裂抗拉强度影响甚小，但改善了基体的韧性破坏形态。．【关键词】聚丙

2、烯纤维混凝土(wnc)；粉煤灰；正交试验【中圈分类号】TU528．572【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)ll一0013一o30引言表1聚丙烯纤维主要技术性能指标强度和耐久性是混凝土材料的两大基本特性，混凝土作为人工材料已广泛应用于现代各种工程建设中，但其材料本身的某些缺陷仍不能克服H。纤维增强水泥基复合材料在水泥基材中掺人纤维作为增强体，发挥了纤维的抗拉强度高、极延伸率大等优1。2试验方案及配合比点H。因此纤维增强水泥基复合材料能够克服普通本实验选用L16(4)正交表，因素与

3、水平的选择，水泥基材料抗拉强度低、易开裂和脆性大的缺点，可见表2。增强水泥基材料的性能，提高其耐久性一’。聚丙烯纤维混凝土(PolypropyleneFiberReiIrced表2因素水平Concrete，简称PFRC)具有纤维掺量成本低、耐化学腐蚀性好等特点，聚丙烯纤维对抑制混凝土早期收缩裂缝和提高混凝土耐久性方面有显著作用。。，这已得到许多研究和工程应用的证实。正交试验方法是利用排列整齐的正交表来对试验进行整体设计、综合比较、统计分析，实现通过少数的实验次数找到较好的生产条件，以达到最高生产工本实

4、验采用立方体试件(1OOmmXlOOmmX艺效果。正交表能够在因素变化范围内均衡抽样，使lOOmm)进行实验，28d龄期后在压力机上按GB／每次试验都具有较强的代表性，由于正交表具备均衡T50081—2002标准进行测定。所设计的PFRC强度等分散的特点，保证了全面实验的某些要求，这些试验级为C30、C50、C60、C70，配合比见下表3。往往能够较好或更好的达到实验的目的。基于以上考虑，文中通过正交试验方法来研究不表3PFRC配合比同掺量聚丙烯纤维和粉煤灰对混凝土力学性能的影响。1实验概述1．1试验

5、用原材料及其性质水泥：佛山高明协和建材有限公司生产的协和牌P．042．5R型水泥；粉煤灰：广东恒运电厂生产的I级粉煤灰；粗骨料：5—25ram花岗岩碎石；细骨料：河砂；减水剂：本公司自配的聚羧酸减水剂，最大减水率为2实验结果与分析30％；聚丙烯纤维：深圳市恒悦达建筑材料有限公司生表4为正交试验方案[L16(45)]及PFRC的塌落产的聚丙烯纤维，以聚丙烯为主要原料，经特殊工艺度，立方抗压强度以及劈裂抗拉强度为考核指标的正制造而成的高强短纤维，其性能见表1。交试验结果。14低温建筑技术2013年第11期

6、(总第185期)对于PFRC立方抗压强度，因素主次顺序为A>B裂抗拉强度起着正向作用。聚丙烯纤维对PFRC劈裂>C，表明基体强度等级的影响非常显著，当掺入聚丙抗拉强度的影响较小，但是力学性能测试之后的烯纤维时134>B3>132>B1，说明聚丙烯纤维的掺人PFRC试块基本保持原来的外形，而基体混凝土试块提高基体抗压强度，但从数值可见，提高幅度很微小；则已分离解体，这说明聚丙烯纤维改善了基体材料的当掺人粉煤灰时C4>(23>c2>C1，说明粉煤灰的掺韧性。入能提高PFRC抗压强度，并且掺量为25％时对P

7、FRC对于PFRC塌落度，因素的主次顺序为C>A>B，强度提高较显著。粉煤灰掺量对塌落度影响显著，掺入粉煤灰时C3>122对于PFRC劈裂抗拉强度，因素主次顺序为A>B>C4>C1，说明粉煤灰的掺人能改善混凝土的和易>C，表明基体强度等级的影响非常显著，当掺入粉煤性，提高流动性；当掺入聚丙烯纤维时对混凝土塌落灰时c4>C3>C2>C1，说明粉煤灰掺量为对PFRC劈度的影响较小。表4聚丙烯纤维对混凝土的性能影响结果表5实验结果极差分析郭建光：聚丙烯纤维混凝土的正交试验研究153结语的研究[c]∥第六届全

8、国高强与高性能混凝土会议论文集．对不同基体强度等级(C30、C50、C60、C70)、不同乌鲁木齐。2007：229—304．[3]汪洋，杨鼎宜，周明耀．聚丙烯纤维混凝土的研究现状与趋势聚丙烯纤维体积率(0、0．06％、0．08％、0．1％)和粉煤[J]．混凝土，2004，(1)：24—26．灰掺量(0、15％、25％、35％)的PFRC进行了正交试[4]盛黎明，邓运清．混凝土聚丙烯纤维的发展与应用[J]．桥梁，验，通过对PFRC的抗压强度、劈裂抗拉强度