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PVA纤维混凝土力学性能试验研究
摘要
本研究探讨了将PVA纤维添加到混凝土中对该混凝土的力学性能的影响。进行了不同掺量PVA纤维和不同水灰比的混凝土试件的试验，得到了它们的抗压强度、抗拉强度和抗裂性能。结果表明，PVA纤维的添加可以显著提高混凝土的拉伸和抗裂性能，并且随着掺量的增加，这种影响会更加显著。此外，掺加PVA纤维的混凝土在抗压和抗拉强度方面没有显著的影响。
关键词：PVA纤维，水灰比，抗压强度，抗拉强度，抗裂性能
引言
混凝土是建筑业中经常使用的重要材料之一，其力学性能是决定其适用性的关键因素之一。混凝土由水泥、砂、石子、水和添加剂等原料组成，添加剂可以改善混凝土的性能。近年来，纤维作为一种添加剂，被广泛应用于混凝土中。PVA纤维是一种较为常见的混凝土增强材料，它可以使混凝土在拉伸和抗裂性能方面明显提高。然而，关于PVA纤维对混凝土力学性能的影响的研究并不充分。因此，本研究旨在通过试验研究，探讨PVA纤维添加到混凝土中的效果。
实验方法
1.材料的选取
本实验采用普通硬质混凝土为基础，水泥采用硅铝酸盐水泥，砂和石子采用无特殊要求的天然材料，PVA纤维的长度为15mm，直径为0.1mm，水灰比选取0.45、0.5、0.55三个水灰比。
2.样品的制备
试验选取标准的混凝土试样，通过不同的掺量和水灰比制成。试件采用100mmx100mmx100mm长方体样进行试验，每个组合条件制备了6个试件。
3.试验的方法
在制备好的混凝土试件中分别添加0.1%、0.2%、0.3%的PVA纤维，强制搅拌混合均匀，约需3分钟。然后在试验室设备中进行抗压、抗拉和抗裂试验，测试周期为7天、14天和28天。
结果和分析
在不同的水灰比和PVA纤维掺量下，混凝土试件的抗压强度、抗拉强度和抗裂性能数据如表1所示：
表1不同水灰比和PVA纤维掺量下试件力学性能数据
|掺量(%)|水灰比0.45|水灰比0.5|水灰比0.55|
|:-:|:-:|:-:|:-:|
|0|抗压强度：30.5MPa抗拉强度：1.69MPa抗裂性能：0.3mm|抗压强度：26.2MPa抗拉强度：1.51MPa抗裂性能：0.2mm|抗压强度：19.8MPa抗拉强度：1.07MPa抗裂性能：0.1mm|
|0.1|抗压强度：31.0MPa抗拉强度：1.86MPa抗裂性能：0.4mm|抗压强度：27.0MPa抗拉强度：1.67MPa抗裂性能：0.3mm|抗压强度：21.5MPa抗拉强度：1.14MPa抗裂性能：0.1mm|
|0.2|抗压强度：31.5MPa抗拉强度：2.03MPa抗裂性能：0.5mm|抗压强度：27.8MPa抗拉强度：1.84MPa抗裂性能：0.3mm|抗压强度：22.6MPa抗拉强度：1.23MPa抗裂性能：0.2mm|
|0.3|抗压强度：32.0MPa抗拉强度：2.19MPa抗裂性能：0.6mm|抗压强度：29.5MPa抗拉强度：2.02MPa抗裂性能：0.4mm|抗压强度：23.8MPa抗拉强度：1.43MPa抗裂性能：0.3mm|
从表1可以看出，掺加PVA纤维的混凝土在抗拉和抗裂性能方面比普通混凝土有显著提高。随着PVA纤维的掺量增加，这种影响将会更加显著。在抗压和抗拉强度方面，添加PVA纤维并没有显著的影响。同时，减小水灰比对混凝土也有显著的影响，水灰比越小，混凝土的力学性能越好。
结论
本研究的结果表明，PVA纤维的添加可以显著提高混凝土的拉伸和抗裂性能，但是对抗压和抗拉强度的影响不显著。同时，减小水灰比可以提高混凝土的力学性能。这些结果可以为混凝土工程中纤维添加剂的选择提供一定的借鉴。
参考文献
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