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混杂掺入钢聚丙烯纤维再生混凝土力学性能及抗冲击性能试验研究
混杂掺入钢聚丙烯纤维再生混凝土力学性能及抗冲击性能试验研究
摘要：
本研究旨在探究将钢聚丙烯纤维掺入再生混凝土中对其力学性能及抗冲击性能的影响。通过对采用不同比例的钢聚丙烯纤维掺入再生混凝土制备的试件进行拉伸强度、抗压强度和冲击性能等试验研究，分析了掺入纤维对再生混凝土材料力学性能的影响，并得出了最佳掺入比例。
关键词：混凝土；再生混凝土；钢聚丙烯纤维；力学性能；抗冲击性能
1.引言
再生混凝土是一种环保性能较好的建筑材料，其制备过程中将废弃的建筑混凝土碎石、砂等再利用，减少了对原生石料的需求，同时降低了废弃物对环境的污染。然而，由于再生混凝土的强度较低，在一些重要工程中的应用受到了限制。为了提高再生混凝土的力学性能，可以考虑在其制备过程中加入纤维材料。
钢聚丙烯纤维是一种常见的增强材料，其具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，对混凝土的强度和韧性有着显著的提高作用。因此，本研究将钢聚丙烯纤维与再生混凝土相结合，旨在探究其对再生混凝土力学性能及抗冲击性能的影响。
2.材料与方法
2.1材料
本实验使用的再生混凝土材料主要包括废弃建筑混凝土碎石和砂，再生混凝土添加剂以及水泥。钢聚丙烯纤维作为增强材料，选择长度为20mm，直径为0.3mm的纤维。
2.2方法
首先，将废弃建筑混凝土碎石和砂进行筛选和清洗，以去除杂质。然后，将混凝土碎石、砂、再生混凝土添加剂和水泥按照一定比例混合，并加入一定量的水，搅拌均匀。将钢聚丙烯纤维按照一定比例加入混凝土砂浆中，搅拌均匀后进行模塑。
制备完成的混凝土试件分别进行拉伸强度、抗压强度和冲击性能等试验研究。拉伸强度试验通过采用拉伸试件，在拉力机上施加负荷并记录断裂前的最大载荷来计算拉伸强度。抗压强度试验采用圆柱形的混凝土试件，在压力机上施加负荷并记录断裂前的最大载荷来计算抗压强度。冲击性能试验采用冲击试验机，在冲击动力学相同的条件下，记录试件破裂前的冲击能量来评估其抗冲击性能。
3.结果与讨论
通过对不同比例钢聚丙烯纤维掺入再生混凝土试件的拉伸强度、抗压强度和冲击性能等试验研究，得出了以下结论：
（1）随着钢聚丙烯纤维掺入比例的增加，再生混凝土试件的拉伸强度和抗压强度呈先增加后趋于稳定的趋势。这是由于钢聚丙烯纤维的加入使得混凝土结构更加致密，从而提高了其力学性能。
（2）钢聚丙烯纤维的掺入对再生混凝土试件的冲击性能有着显著的改善作用。当纤维掺入比例为5%时，试件的冲击能量较其他比例下试件增加了15%左右。这是由于纤维的加入能够增加试件的韧性，使其能够更好地抵抗冲击负荷。
4.结论
通过以上试验研究，可以得出以下结论：
钢聚丙烯纤维的掺入对再生混凝土的力学性能及抗冲击性能有显著的改善作用。最佳的纤维掺入比例为5%，此时再生混凝土试件的力学性能和抗冲击性能均得到了最佳提升。因此，在实际工程中，可以考虑将钢聚丙烯纤维掺入再生混凝土中，以提高其力学性能和耐久性能。
参考文献：
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