摻聚丙烯纖維補(bǔ)償收縮混凝土限制收縮率試驗(yàn)研究

李特

摘 要：混凝土澆筑成型后會(huì)不可避免地發(fā)生收縮，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致開(kāi)裂、強(qiáng)度降低，而補(bǔ)償收縮混凝土在限制條件下，在混凝土中建立了一定的預(yù)應(yīng)力，改善了混凝土的內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)，從而提高了其抗裂能力。為防止水工建筑物中的混凝土裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展，本文通過(guò)對(duì)摻聚丙烯纖維補(bǔ)償收縮混凝土限制收縮試驗(yàn)的限制膨脹率進(jìn)行了研究，得到了聚丙烯纖維補(bǔ)償收縮混凝土限制膨脹率與UEA、聚丙烯纖維、MgO摻變量之間的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：補(bǔ)償收縮混凝土；聚丙烯纖維；限制膨脹率

中圖分類(lèi)號(hào)：TU528.572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）16-0094-02

Experimental Study on Shrinkage Shrinkage of Shrinkage

Compensating Concrete with Polypropylene Fiber

LI Te

Abstract： Inevitably occur after concrete pouring molding shrinkage， serious and even cause cracking， the intensity is reduced， and the compensation shrinkage concrete under the condition of limited， established in the concrete prestressed， improved the internal stress state of concrete， so as to improve its crack resistance. In order to prevent the occurrence and development of concrete cracks in hydraulic structures， this paper studied the restricted expansion rate of polypropylene fiber blended with polypropylene fiber to compensate the restricted shrinkage of concrete， and obtained the relationship between the limited expansion rate of polypropylene fiber compensated shrinkage concrete and the variables of UEA， polypropylene fiber and MgO.

Keywords： shrinkage compensating concrete；polypropylene fiber；limiting expansion rate

混凝土是一種復(fù)合材料，由膠凝材料將集料膠結(jié)成的整體，在混凝土中摻入適量膨脹水泥或膨脹劑的混凝土稱(chēng)為補(bǔ)償收縮混凝土。補(bǔ)償收縮混凝土除了具有普通混凝土所具有的高抗壓性能、大范圍的強(qiáng)度等級(jí)、好的耐用性、簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工藝、低廉的造價(jià)和豐富的材料來(lái)源等優(yōu)點(diǎn)外，還具有在凝結(jié)時(shí)膨脹受到約束產(chǎn)生的壓應(yīng)力，能大致抵消由于干縮而出現(xiàn)的拉應(yīng)力的獨(dú)特性能。

聚丙烯纖維被稱(chēng)為混凝土中的次要加筋，聚丙烯短纖維能夠有效阻止混凝土裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的抗沖擊、抗折、抗疲勞和抗震性能，提高混凝土的抗?jié)B透性能，改善混凝土的耐久性和抗老化性，提高混凝土的抗凍融性能，以及提高混凝土的耐火性能。膨脹混凝土中加入適量的聚丙烯纖維后，三維亂向分布的低模量聚丙烯纖維對(duì)膨脹劑膨脹的限制作用，能有效抑制后期膨脹可能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)損傷，相比于纖維或膨脹劑的單一作用，兩者共同作用能進(jìn)一步改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。同時(shí)，部分膨脹能轉(zhuǎn)化為纖維的彈性應(yīng)變，在混凝土中建立一定的自應(yīng)力，可提高混凝土抵抗變形的能力。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)參數(shù)及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)眾多學(xué)者的研究，UEA、MgO以及聚丙烯纖維是影響補(bǔ)償收縮混凝土收縮性的因素。本文為探究各因素?fù)搅繉?duì)補(bǔ)償收縮混凝土收縮性的影響程度及各因素的交互作用，選取三因素三水平的正交試驗(yàn)。根據(jù)三因素三水平正交組合設(shè)計(jì)安排9組試驗(yàn)點(diǎn)，用于測(cè)定補(bǔ)償收縮混凝土的限制收縮膨脹率，每組3個(gè)試件，共54個(gè)試件[1-3]。

三因素三水平的正交試驗(yàn)安排詳見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

通過(guò)表1可以看出，混凝土的變化趨勢(shì)相似但程度不同，不同摻量聚丙烯纖維和雙膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土在28d內(nèi)的變化趨勢(shì)基本相同，在14d之前逐漸增大，14d后保持平穩(wěn)或者出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，由此可以看出膨脹劑對(duì)混凝土收縮的補(bǔ)償效果顯著。摻膨脹劑和聚丙烯纖維的混凝土的限制膨脹都比空白組大，且一直保持增長(zhǎng)的趨勢(shì)，空白組在14d后限制膨脹率開(kāi)始減小。

限制膨脹率最大的是UEA7%，聚丙烯纖維為1.4kg/m3，MgO為4%，其次是UEA，為10%，聚丙烯纖維為1.4kg/m3，MgO為2%。由此可以看出，聚丙烯纖維對(duì)限制膨脹率的影響比較顯著，并且聚丙烯纖維的摻量越大，限制膨脹率越大。從表1中可以明顯看出，摻加了聚丙烯纖維和雙膨脹劑的混凝土的限制膨脹率明顯比空白組增大。

3 結(jié)論

①不同摻量的UEA、聚丙烯纖維、MgO對(duì)聚丙烯纖維補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率均有影響，并均能增大補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率。

②不同摻量UEA、聚丙烯纖維、MgO的混凝土試件，在14d前的限制膨脹率增長(zhǎng)快，在14d后趨于平穩(wěn)或下降。

③聚丙烯纖維對(duì)7d以前的限制收縮膨脹率的影響較小，對(duì)7d以后限制收縮膨脹率的影響顯著。

④UEA摻量為10%，聚丙烯纖維摻量為1.4kg/m3，MgO摻量為4%時(shí)限制膨脹率最大，此時(shí)的摻量為最佳摻量。

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