聚丙烯纤维混凝土和砂浆的塑性收缩试验研究戴建国刘明黄承逵。大连,工大学。辽宁沈阳1 160232沈阳建筑工程学院。辽9;1阳0015维对混凝土和砂浆早期塑性收缩性能的影响。试验结果明,短切乱向分布的聚丙烯纤维掺入混凝土和砂浆后,可以减少混凝土和砂浆浇筑后的水分散失,并有效控制混凝土和砂浆早期塑性收缩裂缝的发生。是提高混凝土和砂浆耐久性的有效途径之。
大体积大面积混凝土或砂浆在浇注后,面在材料硬化前往往会失水收缩引起拉应力,因而产化不可恢的塑性收缩裂缝,这心厂混凝土成砂斜碲ㄋ,恼舴⑥,嗜ぁ回,溯部水渗。透到面七收缩所产生的应力造成的。实际施工中,混凝土或砂浆浇注后,暴露在低湿度大气中,首先出现浅均裂,这种均裂可能从儿厘米延伸到儿米,而且还逐渐变深变宽,造成构筑物在使用前就产生非结构性损坏,严重影响混凝土和砂浆的耐久性。特别是在桥面机场路面和港口工程中比较显著。
性能进行了试验研究和理论分析。目的在于研究不同含量不同长度的聚丙烯纤维对混凝土和砂,早期塑性收缩性能的影响。
1试验概况1.1试件设计对种聚丙烯纤维体枳分数,51.
0.15,0.2的混凝土和砂浆的66个试件进行实验并对不同长度19,30,的聚丙烯纤维的影响作了对比,每聚丙烯纤维混凝土和砂浆试件均有同条件下的素混凝土和砂浆试件进行对比试验。
1.2试件制作试件米用的原材料为中砂含泥量质量分数在10以下,不控制含泥量,主要是人为诱导裂缝的发生和开展水泥大连第水泥厂425普通桂酸盐水浞。1广,大粒技为2瞧纤维韩国31厂株1会社生产的3聚丙稀纤维。混凝土的试验质量配合比比水泥砂=.7.制作过程如下加入砂石子和13水,于强制搅拌器中搅拌3.1左右;加入水泥和剩余的水,搅拌3以上,使浪凝土或砂浆有充分塑性,以便纤维充分疏散;慢慢洒入纤维,纤维在洒入过程中不要沾附在搅拌容器壁。
使纤维得以进步疏散厂坫体中;搅拌后将拌和料入模,放在振动台上振动51左右,等到试件面出现薄薄层水时,用抹刀来回沿方向抹试件面即可。1.3试验方法试验时主耍测定水分故火率试件裂缝宽度试件裂缝面私。试验设计爹考。,38,1也3等以及韩国汉城大学所采用的试验方法。试验模型1.
水分散失率试验过程中,每隔3左右测试次水分散失情况。为了让混凝土和砂浆尽快失水产生涔缝。4试件均采用了排风扇,制干燥,排风扇风量为15,3,在空气湿度为基金项目国家自然科学基金项目595054.盅度为235的条件下,试件浇注完毕30也1后开始强制干燥。为比较混凝土和聚丙烯纤维浞凝砂浆面和聚丙烯砂面以及自由水面失水率之间的关系,每个试件均配置两个容器,个容器内装水,个容器内装混凝土砂浆或纤维混凝土。砂狼,两保持相同的蒸发面积,然后用天平定期称量容器重量,对比其水分散失速度。
裂缝宽度长度试验过程中,连续观察裂缝开展情况,试件浇筑24后用读数显微镜测试试件裂缝宽度裂缝长度。裂缝宽度在0.1!以上的点读3个数值,然后取其平均值。缝宽0.,以下的点读个数。
裂缝面积依据实测的裂缝宽度裂缝长度按式计算裂缝西积裂缝面税2裂缝长度均裂缝宽度2试验结果及分析2.1裂缝分布试验中发现第1条裂缝在浞凝土或砂浆浇注后1.5左右产生,加入的聚丙烯纤维能稍延缓混凝1及砂浆的第条裂缝的产生。素混凝七砂浆和纤维混凝土砂浆的失水在试件浇注后约7后坫本垆汜失水速率较开始降低个数玷级,鹦1发展也,本稳定。纤维混凝土试仲面的塑忭收缩裂缝是多发型的,分布广而细微;而素混凝土下的素混凝上及砂浆要小以多。为素砂浆和纤维砂浆的裂缝对比片。
显然,聚丙烯纤维在低含量范围内即可有效控制混凝土和砂浆的塑性收缩裂缝的发生降低裂缝宽度减少裂缝面积以及控制裂缝产生后的进步扩展。
2.2聚丙烯纤维含量对混凝土及砂浆的早期塑性收缩性能的影响,索砂浆试验,为客观比较。以每组试忭的素浞凝和砂械牧逊烀婊迹,ㄒ逯滴,00,以相同条件下纤维混凝土和砂浆试件的裂缝面积占其的百分比,作为衡量纤维对混凝土和砂浆均裂控制效果的指标。对于每个试件的*大裂缝宽度以及失7尺率对比,也是采取相同的方法。对比的结果纤维体积分数失水串裂缝面积钎维体积分敫任砂浆仙的聚丙烯纤维混凝十砂浆的失水率比长⑴的聚丙烯纤维混凝砂浆分,降低了5和左右。从而使长纤维比短纤维的抗裂效果好。
3结论低含量棚的聚丙蛟维能有效控制混雅糊分数0对*域宽影早期塑性收缩性能的影响降低40左右,对砂浆裂缝面积的控制的效果更好,纤维体积含量在1时,早期塑性收缩裂缝面积可降低45左右。
2.3聚丙稀纤维长度对混凝土和砂浆均裂性能的影响均裂性能的影响。对于混凝土试件,在聚丙烯纤维体积分数为1时,长3,的纤维比长19,的纤维的均裂控制更好些,但改善幅度仅为左右,7寸于砂浆试件中纤维长度对均裂效果影响不明显。
馄凝土*大缝宽砂浆裂缝面积8,兴砂浆*大缝宽纤维长度咖2.4混凝土和砂浆裂缝面积宽度失水速率和纤维体积率胗Pub聚丙烯纤维的加入改善了况凝土和砂浆的保水性能。减少了试件面的水分蒸发率。聚丙烯纤维由于直径小纤维长度较短在混凝土中分散均勾,起到了象筛子样的作用,抑制了混凝土和砂兄械目帕O鲁粒,佣,跎倭嘶炷,梁蜕敖,兴,溢出而形成的毛细通道。混凝土和砂浆中这些毛细通道往往造成基体大量快速失水,使混凝土和砂浆面蒸发违度加快。加快了他下燥进程而产裂缝聚丙烯纤维使水分蕴合尸基体之中延缓了裂缝的产生并控制裂缝的发展。本试验对不同纤维含量的混凝土和砂浆的水分蒸发率进行了测试。7尺分蒸发速率假设自由水面蒸发速率为100和裂缝宽度裂缝面积的关系5.
从5可以看出随纤维体积率的增高,混凝土及砂浆的失水速率降低。塑性收缩裂缝的面积*人缝宽也随之降低。
圉砂浆纤锥体积分数⑶,对裂缠面积影响苹积度面宽凝土及砂浆的早期塑性收缩裂缝。
聚丙烯纤维对混凝土和砂浆的裂缝控制*主要影响因素是纤维体积含量。1体积分数的聚丙烯纤维可降低混凝土裂缝面积44左右,降低砂浆裂链面枳约60左右。
聚丙烯纤维的掺入导致了混凝土和砂,塑性收缩裂缝宽度的降低。并且变裂缝形态为多发型细微裂链。1体积分数的聚问烯纤维可降低混凝土*大缝宽40左右,降低砂浆敲人缝宽约46左右。
聚丙烯纤维加入混凝土和砂浆后能对混凝土和砂浆的面蒸发有抑制作用,纤维体积分蒸发速度分别降低了6,8,24,20.
5聚丙烯纤维长度对混凝,砂浆的收缩裂缝面积和宽度有定影响,在纤维体积分数为0.1时,长度为30,的纤维比长度为19的纤维对混凝土和砂浆的塑性收缩性能略有改善,但不十分明显。