聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能
伏 利鹏 ，杨建森 ，冯紫荻 ，杨福强 ，郑小军
(宁 夏大学 土木 与水 利 学 院 ，银川I 750021)
摘 要 ：针 对 冻 融 造 成 的 混 凝 土路 面 剥 蚀 问题 ，采 用 聚 丙 烯 纤 维 与 聚 合 物 胶 粉 和硅 粉 复 合 对 混 凝 土 进 行 改 性 ，
应 用正交试 验方案研 究 了胶粉掺量 、硅粉掺 量、纤维掺量 以及纤 维长度四 个参数对 聚丙烯 纤维复合胶粉 改性 混凝土
的抗 冻性 能的影响 。结果表 明 ，纤维掺 量 0．3％，纤维长度 6ram，胶粉含量 10％，硅粉掺 量 2．5％的聚丙烯纤 维复合胶
粉 改性 混凝土的抗冻性能最优 ；胶粉在 水泥水化 同时形成乳胶 薄膜和引入气体能大幅度的提 高混凝土的抗冻性 ；硅
粉 能 有 效 的 改善 混 凝 土 内部 的 孔 结 构 ，提 高 抗 冻 性 ；聚 丙烯 纤维 配合 胶 粉 能减 轻 胶 粉 在 混凝 土 出现 微 裂缝 时 所 受 的
拉 应 力 ，从 而有 效 延 长混 凝 土 的抵 抗 冻 融破 坏 的 时 间 。
关 键 词 ：抗 冻 性 ；胶 粉 ；聚 丙烯 纤 维 ；正 交 试验 ；动 弹模 量 衰 减 率
Abstract：For the matter of the concrete pavement denudation caused by freezing—thawing，a method is adopted to
modify the concrete by compounding the polypropylene fiber．polymer latex powder and silica powder．The influences of
the four parameters of the content of latex powder，the silica powder and fiber and the length of fiber on the freeing resis—
tanee of polypropylene fiber composite powder modified concrete are studied by orthogonal experiments．The results show
that the freezing resistance of polypropylene fiber composite latex powder modified concrete is optimal when the contents
of fiber．1atex powder and silica powder are respectively 0．3％ ．10％ and 2．5％ and fiber length is 6 mm．Latex powder can
significantly improve the freezing resistance of concrete by forming the latex thin film and introducing gas while the ee—
ment hydrates．Silica fume can enhance the freezing resistance of concrete by improving the pore structure of internal
concrete．Polypropylene fiber with latex powder can alleviate the tensile stress of latex powder when the micro—cracks OC—
cur in concrete SO that it can effectively prolong the time of resistance of freezing—thawing damage．
Key words：Freezing resistance；Latex powder；Polypropylene fiber；Orthogonal experiment；Attenuation rate of dy—
namic elastic modulus
中图分类号 ：TU528．01 文献标志码 ：A 文章编号 ：1000—4637(2014)11—49—03
O 前 言
冻 融 作 用 和 盐 侵 蚀 是 盐 碱 寒 冷地 区 混 凝 土 耐
久 性 失效 的主要 原 因 。冻融 循 环 是一 个 物 理 过程 ，
受 冻 融循 环 作 用 而破 坏 的混凝 土 一 般表 现 出疏 松 、
剥 落 、骨 料 外露 ，甚 至露 筋 等现 象 Il_。在 我 国 内陆寒
冷 盐碱 地 区 ，由于 冻 融 造成 水 泥 混凝 土 路 面 剥蚀 和
混 凝土 内部 强度 损 失 问题 已经非 常严 重l2 。
由 于 聚 合 物 乳 胶 在 水 泥 水 化 的 同 时 容 易 形 成
凝 聚性 的薄 膜 ，这 种 具 有柔 韧 性 的 聚合 物 膜 能够 阻
止 毛 细 孔对 水 的 吸 收和 渗透 、在混 凝 土 产 生 微 裂缝
时 阻 止水 分 的传输 及 其 具有 的引 气性 质 _5-7]，改善 了
混凝土的韧性和体积稳定性 。因此 ，聚合物改性混
凝 土被 广 泛应用 于混凝 土路 面 等 的修复 。聚合 物混
凝 土 是 复杂 的多相 复合 材料 ，其 结构 的形 成 受 聚合
物 表面 活性 及其 对 混凝 土 的塑化 作 用影 响 。如果直
基 金 项 目 ：国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目(51168041)；教 育 部
“长 江 学 者 和 创 新 团 队 发 展 计 划 ” 创 新 团 队 资 助 项 目
(IRT1067)。
接 使 用 聚合 物作 为水 泥基 材 料 的改 性 剂 ，则 会 使 聚
合 物 水泥 混 凝 土 的含 气 量较 高 ，这 对 聚 合物 改 性 混
凝 土 硬化 后 的性能 非 常 不利 ，而硅 粉 的掺入 对 ?昆凝
土 内气 泡结 构具 有 一定 改善 作用罔。因此 ，本 文选 用
聚丙 烯 纤 维 与 聚 合 物胶 粉 和 硅 粉 复 合 对 混 凝 土 进
行 改 性 ，并 将 这种 混 凝 土称 为 聚丙 烯 纤 维 复合 胶 粉
改性混 凝 土 。在 基 于静水 压理 论 和渗 透压理 论 对冻
融破 坏机 理 的解 释 上 ，以混 凝 土动 弹模 量 衰减 率 为
评 价 指标 ，对 剥蚀 水 泥 混凝 土 路 面 罩 面修 复 材料 聚
丙 烯 纤 维 复合 胶 粉 改 性 混 凝 土 抗 冻 性 能 进 行 研 究
分析 ，以期 探 明 和认 识 聚丙 烯 纤 维 复合 胶 粉 改性 混
凝土 的抗 冻性 能 。
1 试验 材 料与试 验 方案
1．1 试 验材 料
水 泥 ：P·042．5R水 泥 ，各项 技术 指 标符 合 国家
规范 要 求 ；砂 ：中砂 ，细 度模 数 2．32，满 足 Ⅱ区级 配 ，
含泥 量 2．0％；碎 石 ：最 大粒 径 10ram，级 配 良好 ；乳 胶
粉 ：德 国产醋 酸 乙烯酯 一乙烯 共 聚物乳 胶粉 5044N；

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