聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻性能的影响

资料大小：200KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-27

资料介绍

聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻性能的影响
李光辉，张鹏，赵军
(1．河南省交通科学技术研究院有限公司，郑州 450006；2．郑州大学，450001)
摘要：通过冻融循环试验，研究了聚丙烯纤维和引气剂掺量对混凝土质量损失率及动弹性模量的影响，分析了聚丙烯纤维
和引气剂对改善混凝土抗冻性能的机理。试验结果表明，聚丙烯纤维和引气剂掺量一定时，抑制了混凝土的剥落，降低了混凝土的
损伤速率，显著提高了混凝土的抗冻融耐久性能。
关键词：聚丙烯纤维；引气剂；混凝土；冻融循环
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1000-4637(2010)01—40—03
0 前言
混凝土冻融破坏是引起混凝土结构老化病害问题
的主要原因之一，严重影响混凝土建筑物的长期使用
和安全运行II1。为使这些建筑物继续发挥作用，每年都
要消耗巨额的维修费用。因此，开展混凝土冻融性能的
研究有其现实意义。相关研究表明 3】，将聚丙烯纤维掺
人混凝土中可以提高混凝土的抗冻融耐久性能。在实
际工程中，通常采用掺加引气剂来提高混凝土的抗冻
融性能。本文通过混凝土试件的冻融循环试验，探讨了
聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻融耐久性能改善作
用的相互影响。
1 试验概况
1．1 试验原材料
水泥：42．5级普通硅酸盐水泥。
砂：细度模数 2．6，级配良好。
石：5~lOmm，连续级配碎石。
纤维：聚丙烯纤维(杜拉纤维 )。
混凝土的基准配合比见表 1。
表 1 混凝土的基准配合比 kg／m。
1-2 试件制备与养护
冻融试验以聚丙烯纤维掺量 (0,0．6kg／m3,0．9kg／m
和 1．2kg／m )、引气剂掺量 (0、0．10‰ 和 0．15‰ )和冻融
循环次数 (50次和 100次 )为变化参数，共制作了 90
个尺寸为 100mmx100mmx400mm的混凝土试件，试件
分组见表 2。试件成型后放人标准养护室，养护龄期为
28d。
1-3 试验方法及设备
冻融循环试验按照《水工混凝土试验规程>)[4J(DL／T
5150-2001)中抗冻性能试验的快冻法进行，即一个循
环 2．5—4．0h 其中降温 1．5~2．5h，升温 1．0～1．5h，降温和
— ． 40 —．
表 2 试件分组情况
注：表中试件编号，P代表聚丙烯纤维，后面两位数字为纤维掺
量，中间两位数字为引气剂掺量，最后两个数字为混凝土强度等级。
比如 P061050表示纤维掺量为 0．6kg／m 、引气剂掺量为 0．1％o、强度
等级为 C50的聚丙烯纤维混凝土。
升温终了时试件中心的冻融温度为一17oC±2℃～8℃±2
cC，一个冻融循环时间 3h左右。试验以三个试件为一
组，试验龄期为 28d。到达试验龄期前 4d，将试件在
20℃±3℃的水中浸泡 4d。试件在冻融试验过程中处于
全浸泡水状态 (饱水状态)。冻融试验采用质量损失率
和相对动弹性模量进行衡量。试验设备采用北京某公
司的 KDR—V型快速冻融试验机，试件容量为 28个。
2 试验结果及讨论
2．1 冻融后混凝土质量损失率试验结果与讨论
(1)聚丙烯纤维掺量对混凝土质量损失率的影响
图 1表明，引气剂掺量为 0．10％o时，掺人少量聚丙
烯纤维 (0．6kg／m。和 0．9kg／m )对试件的质量损失影响
较小。当聚丙烯纤维掺量较大 (1．2kg／m )时，试件的质
量损失率明显增大。由图 2可见，引气剂掺量为 0．15％o
时，随聚丙烯纤维掺量的增加，试件的质量损失率有所
增大。当聚丙烯纤维掺量为 0．6kg,／m 时，对试件的质量