聚丙烯纤维高性能混凝土抗渗性能的试验研究.doc

聚丙烯纤维高性能混凝土抗渗性能的试验研究发布人：jobin发布时间：2009年11月25日被浏览900次摘要：通过测试混凝土吸水率、渗透高度、抗氯离子渗透性（电通量）、不同深度氯离子浓度等指标研究了掺入聚丙烯纤维对高性能混凝土抗渗性能的影响。试验结果表明由于高性能混凝土中掺有粉煤灰、硅粉其抗渗性大大提高；而掺入聚丙烯纤维后吸水率、渗透高度增大但抗氯离子渗透性无明显变化需要做进一步的研究。关键词：高性能混凝土；聚丙烯纤维；抗渗性能中图分类号：TU528.572文献标识码：B文章编号：1001-702X（2006）11-0050-020前言为改善高性能混凝土抗拉强度低、极限应变小、抗冲击性差、脆性大、易开裂等缺点满足对混凝土高强度高韧性的要求近年来通过在高性能混凝土中掺入短纤维改善其上述不足正受到广泛重视。聚丙烯纤维是研究较早并已用于混凝土的聚合物纤维之一它通过大量吸收能量大幅度提高了混凝土抗裂能力及改善抗冲击性能并提高了混凝土的整体性这些已经为大量试验证实。但是聚丙烯纤维对混凝土抗渗性能的影响目前存在2种不同的观点。一种观点认为：纤维掺入混凝土后基体失水面积减小水分迁移困难从而使毛细管失水收缩形成的毛细管张力有所减小；同时由于合成纤维的弹性模量高于凝结初期基体的弹性模量增加了塑性和硬化初期复合体的抗拉强度减少了纤维混凝土的微裂缝孔隙结构得到改善从而提高了混凝土的抗渗性[1]。另一种观点认为：纤维的加入增加了混凝土的界面导致混凝土孔隙率提高抗渗性降低[2]。关于掺入聚丙烯纤维对混凝土抗渗性能的影响已进行了很多试验研究[2-5]。但是这些研究中大都用渗透高度法即制作上下底面直径分别为175mm和185mm、高度为150mm的圆柱体试件养护28d后测定在恒压条件下24h后试件的渗水高度作为衡量混凝土抗渗性的指标。除采用这种方法外本文还进行了吸水率、抗氯离子渗透性（电通量）、不同深度氯离子浓度试验采用不同的指标综合研究聚丙烯纤维对高性能混凝土抗渗性的影响。1试验概述1.1原材料及混凝土配合比水泥：大连小野田水泥厂生产的42.5R普通硅酸盐水泥；粗骨料：最大粒径为20mm的碎石；细骨料：细度模数为2.9的河砂；粉煤灰：大连热电厂生产的二级粉煤灰；硅粉：上海埃肯公司生产的硅粉；纤维：PP纤维性能见表1；减水剂：sika高效减水剂。混凝土配合比见表2水灰比为0.35。配方A、C中粉煤灰+硅粉的掺量为20%+5%配方B、D中的粉煤灰+硅粉掺量为30%+8%。1.2试验内容及方法1.2.1吸水率混凝土是多孔体孔隙组织影响混凝土的密实性从而影响混凝土抗渗性。制作边长100mm的立方体试件养护28d后烘干然后浸入水中测试3h内吸水量所占混凝土质量的百分比。具体方法见JTJ270—98《水运工程混凝土试验规程》。1.2.2渗水高度制作上下底面直径分别为175mm和185mm、高度为150mm的圆柱体试件养护28d后测试在（1.2±0.05）MPa恒压条件下24h后试件中的渗水高度。具体方法见JTJ270—98。1.2.3电通量制作直径为95mm、厚度为51mm混凝土圆柱体试件测试60V直流电压作用下6h内通过试件的总电量作为混凝土抗氯离子渗透性指标。具体方法见JTJ275—2000《海港工程混凝土结构防腐技术规范》的附录B“混凝土抗氯离子渗透性标准试验方法”。1.2.4氯离子浓度测试各种试件不同深度处的氯离子浓度。具体做法是：制作100mm×100mm×300mm的棱柱体试件试件养护28d后先将每个试件的2个正方形截面和3个长方形截面的表面浮浆磨去然后用酒精清洗干净最后用环氧树脂涂刷只留出其中1个长方形截面作为渗透面（与试模侧面相靠的一面）。将试件放入盛有NaCl溶液的铁箱中浸泡。NaCl溶液淹没试件的上表面试验期间定期检测NaCl溶液浓度使其保持在3.5%左右同时定期加入溶液确保试件全部浸没。浸泡180d取出相应的试件从暴露面中间100mm区段位置分层钻取粉末试样研磨面与暴露面平行分层深度为：0～3、3～6、6～9、9～12、12～15和15～20mm。然后通过化学方法测定混凝土中总的氯离子含量具体方法参见JTJ270—98。2试验结果与分析表3为试验结果。2.1吸水率由表3可知随着掺合料（粉煤灰+硅粉）掺量的增加（试样O、A、B）混凝土的吸水率急剧下降。这是由于粉煤灰和硅粉的火山灰活性效应混凝土内部总孔隙率降低孔径减小结构致密使得混凝土在一定时间内的吸水率降低。但是掺入PP纤维后2种混凝土的吸水率均有所增加（试样A与C、B与D）。当掺合料