冻融后聚丙烯纤维细石混凝土力学性能研究

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发布时间：2021-09-10

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冻融后聚丙烯纤维细石混凝土力学性能研究
赵军’。李光辉，张营
(1．郑州大学土木工程学院，河南郑州450002；2．河南省交通科学技术研究院有限公司，河南郑州450006)
摘要：通过聚丙烯纤维细石混凝土的冻融循环试验，研究了聚丙烯纤维掺量、冻融循环次数、细石混凝土强度等级对冻融循环作用下
聚丙烯纤维细石混凝土基本力学性能的影响，探讨了聚丙烯纤维对细石混凝土抗冻性能的增强机理。试验结果表明：聚丙烯纤维细石混凝
土的抗压强度、劈拉强度和抗折强度随冻融次数的增加而降低；聚丙烯纤维的加入及细石混凝土强度等级的提高是改善聚丙烯纤维细石
混凝土抗冻性能的有效途径。
关键词：冻融；细石混凝土；聚丙烯纤维；力学性能
中图分类号： TU528．572 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2010)Ol一0061—03
Study on mechanical properties of polypropylene fiber reinforced fine aggregate concrete under action of frezze-thaw
ZHAOJun ，LIGuang-hui2,ZHANG Ying
(1．InstituteofCivilEr~gineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450002，China；
2．Henan Communications Science Research Institute Co．，Ltd．，Zhengzhou 450006，China)
Abstract： Through the experiment on freeze—thaw for concrete specimens，the influence ofthe grade ofconcrete strength was studied，the con—
tent ofpolypropylene fiber and the freeze·-thaw circulation times on the basal mechanics performance ofpolypropylene fiber reinforced fine aggre--
gate concrete after freeze-thaw were tested．Furthermore．the reinforced mechanism of the polypropylene fiber reinforced fine aggregate concrete
un der the action offreeze—thaw was discussed．The study results showed that as the number offreeze—thaw circulation increased，the basal mechan—
ics perform an ce ofpolypropylene fiber reinforced fine aggregate concrete declined．The additional ofpolypropylene fiber and the enhancement of
the grade offine aggregate concrete strength were the efective ways to improve the freeze—resisting property ofpolypropylene fiber reinforced fine
aggregate concrete．
Key words： freeze—thaw；fine aggregate concrete；polypropylene fiber；mechanical property
0 引言
混凝土冻融破坏是我国混凝土结构老化病害的主要问题
之一，严重影响混凝土建筑物的长期使用和安全运行。在我国
的东北、西北、华北、华东、华中的长江以北地区及西南高山寒
冷地区，港口工程、铁路、桥涵、混凝土路面工程、城市立交桥工
程以及北方寒冷地区的工业与民用建筑等混凝土结构都存在
着不同程度的冻融破坏Ⅲ。在对冻害混凝土结构表面进行修补、
加固时，往往采用较小骨料粒径的细石混凝土。由于骨料粒径
的变化，使细石混凝土的抗冻性能和普通粒径混凝土有较大的
区别，同时聚丙烯纤维混凝土具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻
裂等性能叫，将其作为修补材料，能提高修补结构的物理力学
性能。因此，本文对聚丙烯纤维细石混凝土冻融后的基本力学
性能进行了试验研究。
1 试验概况
1．1 原材料
水泥：P·O42．5级水泥。
石子：粒径为5～10／／lln，连续级配。
砂：中砂，细度模数为2,6。
聚丙烯纤维：杜拉纤维。
细石混凝土基准配合比，见表1。
表1 混凝土基准配合比 kg／m
1．2 试验方案H一51
冻融试验以聚丙烯纤维掺量(0、0．6、0．9、1．2 kg／m3)、混凝土
强度等级(C30、C50)和冻融循环次数(50次、100次、150次)为
变化参数，共制作了168个100 mmxl00 mmxlO0 mm和84个
100 mmxlO0 mmx400 turn细石混凝土试件。聚丙烯纤维细石混
凝土的制作采用强制式搅拌机拌和，振动台振动成型，24 h后拆
模，放入养护室内标准养护28 d，测试聚丙烯纤维细石混凝土
抗压、劈拉和抗折荷载。
冻融循环试验按照GBJ 82—85《普通混凝土长期性能和耐
久性能试验方法中抗冻性能试验的快冻法进行。采用TDR．V
型混凝土快速冻融试验机，试件在饱水状态下进行快速冻融试
验，在冻结和融化终了时，试件中心温度分别控制在(一17a-2)℃