改性聚丙烯纤维混凝土性能的试验研究

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发布时间：2021-09-12

资料介绍

改性聚丙烯纤维混凝土性能的试验研究
杨继强
(天津城市建设学院土木工程系，300384，天津)
摘要：在混凝土原材料中添加改性聚丙烯纤维，然后对试件进行混凝土性能试验，结果表明，改性聚丙烯
纤维不仅可改善混凝土强度，降低混凝土早期干燥收缩率，而且还可使纤维混凝土的抗裂、抗冲击及耐久性方面
均高于普通混凝土。
关键词：改性聚丙烯纤维；混凝土；强度；抗裂性；抗冲击性；耐久性
中图分类号：TU 528．572 文献标识码：A 文章编号：1000—4726{2012}01—0038-03
TEST AND RESEARCH ON PERFORM ANCE OF M ODIFIED
POLYPROPYLENE FIBER CONCRETE
YANG Ji-qiang
(Department of Civil Engineering，Tianjin Institute of Urban Construction，300384，Tianjin，China)
Abstract：Test of concrete performance is carried out by adding modified polypropylene fiber into raw
materials of concrete．The test result indicates that modified polypropylene fiber call not only improve concrete
strength，but also reduce drying shrinkage of concrete at early period．Modified polypropylene fiber concrete has
better crack resistance，shock resistance an d durability than ordinary concrete．
Key words：modified polypropylene fiber；concrete；strength；crack resistan ce；shock resistance；durability
聚丙烯纤维在国外的混凝土工程中早已得到广泛
应用，掺入少量合成纤维以提高混凝土的抗裂、抗冲
击、抗渗、抗冻融等性能。合成纤维中又以质优、价廉的
聚丙烯纤维应用最为广泛，经过改性的聚丙烯纤维由
于能均匀分散在混凝土中，其化学性能稳定、施工简
单，在国内的混凝土工程中也逐渐被人们所接受，近年
来先后应用到交通、水利、机场、港口、工业与民用建筑
工程等领域。
1 试验原材料
试验选用改性聚丙烯纤维由一束长丝剪断成平均
12～30mm长的短丝，单丝直径约为48 m，纤维类型为
束状单丝，线密度(15+3)g／9000m，密度为0．91 t／m3，相
对拉伸极限(23±8)％，抗拉强度大于500 MPa，弹性模
量大于4500 MPa，无吸水性，熔点165～173℃ ，导热性
极低，具有良好的电绝缘性，安全无毒，在浓盐酸、浓硫
酸、浓硝酸中其强度无影响，在浓NaOH溶液、浓氨水中
强度不降低，抗老化、抗紫外线能力强，裸丝自然寿命
大于10年。
选用32．5级普通硅酸盐水泥，其3 d和28 d抗压强
度分别为19．4 MPa和42．9 MPa；普通砂细度模数为
1．89，表观密度为2．65g／cm ，堆积密度为1 450kg／m ；碎
收稿日期：2011-11—28
基金项目：天津市建委科技项目(2002—37)
作者简介：杨继强(1958一)，男，天津市人，实验师，e-mail：
yangjiqiang2007@126．com．
石粒径5 25 nlm连续级配，表观密度为2．70 gCcm ，堆积
密度为1 520kg／m 。
2 试验结果及分析
2．1 纤维掺量及长度对混凝土强度的影响
试验依据《普通混凝土力学性能试验方法标准》
(GB／T 50081—2002)进行。混凝土配合比为水泥：砂子：
石子：水=360：679：1 106：205 (kg／m3)；纤维掺量分别为
0．6，0．9，1．2kg／m ，纤维长度分别为12，19，30mm；立方
体抗压强度试件尺寸为150 mmxl50 mmx150 mm，每组
3块；劈裂抗拉强度试件尺寸为150 mm~150 mmxl50
mm，每组3块；轴心抗压强度试件尺寸为100 mmxlO0
mmx300 mill，每组3块；弹性模量试件尺寸为100 minx
100 mmx300 mill，每组3块；抗折强度试件尺寸为150
mmxl50 mmx550 mm，每组3块。纤维掺量及长度对混
凝土强度的影响见表1。
由表1试验结果分析可知，无论何种纤维长度和掺
量的纤维混凝土，对混凝土强度均有不同程度的提高，
这是由于采用改性聚丙烯纤维与基体间有较好的粘结
强度所致。对混凝土的抗压强度、抗折强度、轴心抗压
强度、劈裂抗拉强度和弹性模量均值分别提高了
19．9％．14．8％。30．0％，5．8％，3．1％。对劈裂抗拉强度和
弹性模量的影响不明显，这是由于聚丙烯纤维的弹性
模量低于水泥基体的弹性模量，导致纤维混凝土的劈
裂抗拉强度和弹性模量没有明显提高。