摻聚丙烯纖維補償收縮混凝土限制收縮率試驗研究

李特

摘 要：混凝土澆筑成型后會不可避免地發生收縮，嚴重的甚至導致開裂、強度降低，而補償收縮混凝土在限制條件下，在混凝土中建立了一定的預應力，改善了混凝土的內部應力狀態，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生及發展，本文通過對摻聚丙烯纖維補償收縮混凝土限制收縮試驗的限制膨脹率進行了研究，得到了聚丙烯纖維補償收縮混凝土限制膨脹率與UEA、聚丙烯纖維、MgO摻變量之間的關系。

關鍵詞：補償收縮混凝土；聚丙烯纖維；限制膨脹率

中圖分類號：TU528.572 文獻標識碼：A 文章編號：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

混凝土是一種復合材料，由膠凝材料將集料膠結成的整體，在混凝土中摻入適量膨脹水泥或膨脹劑的混凝土稱為補償收縮混凝土。補償收縮混凝土除了具有普通混凝土所具有的高抗壓性能、大范圍的強度等級、好的耐用性、簡單的生產工藝、低廉的造價和豐富的材料來源等優點外，還具有在凝結時膨脹受到約束產生的壓應力，能大致抵消由于干縮而出現的拉應力的獨特性能。

聚丙烯纖維被稱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，提高混凝土的抗滲透性能，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膨脹劑膨脹的限制作用，能有效抑制后期膨脹可能產生的結構損傷，相比于纖維或膨脹劑的單一作用，兩者共同作用能進一步改善混凝土的內部結構。同時，部分膨脹能轉化為纖維的彈性應變，在混凝土中建立一定的自應力，可提高混凝土抵抗變形的能力。

1 試驗

1.1 試驗參數及試驗設計

根據眾多學者的研究，UEA、MgO以及聚丙烯纖維是影響補償收縮混凝土收縮性的因素。本文為探究各因素摻量對補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。根據三因素三水平正交組合設計安排9組試驗點，用于測定補償收縮混凝土的限制收縮膨脹率，每組3個試件，共54個試件[1-3]。

三因素三水平的正交試驗安排詳見表1。

2 結果與分析

通過表1可以看出，混凝土的變化趨勢相似但程度不同，不同摻量聚丙烯纖維和雙膨脹劑的補償收縮混凝土在28d內的變化趨勢基本相同，在14d之前逐漸增大，14d后保持平穩或者出現下降的趨勢，由此可以看出膨脹劑對混凝土收縮的補償效果顯著。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，且一直保持增長的趨勢，空白組在14d后限制膨脹率開始減小。

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 結論

①不同摻量的UEA、聚丙烯纖維、MgO對聚丙烯纖維補償收縮混凝土的限制膨脹率均有影響，并均能增大補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快，在14d后趨于平穩或下降。

③聚丙烯纖維對7d以前的限制收縮膨脹率的影響較小，對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%時限制膨脹率最大，此時的摻量為最佳摻量。

參考文獻：

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