聚丙烯纤维材料应用于寒区桥面铺装的实验研究

针对桥面铺装混凝土受冻融循环单因素和在氯化钠溶液中冻融循环双因素损伤机理进行试验研究,并对混凝土的冻融破坏和盐剥蚀破坏进行了分析,通过低掺聚丙烯纤维混凝土抗冻性实验对不同掺量聚丙烯纤维混凝土进行配合比设计及优选,然后对不同掺入量组成的低掺聚丙烯纤维混凝土进行冻融循环、冻融—氯盐共同作用耐久性试验研究,最后对试验结果进行了分析评价。     

冻融循环作用下聚丙烯纤维混凝土的力学性能

通过4组不同配合比聚丙烯纤维混凝土的快速冻融循环试验,测得了不同冻融循环次数后混凝土的抗压强度、纵波波速与动弹性模量,研究了冻融循环作用下不同配合比聚丙烯纤维混凝土的力学性能与损伤量特征,分析了材料性质、材料配合比与冻融循环次数对力学性能的影响。分析结果表明:冻融循环200次后,未掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的抗压强度损失率分别为46.53%、49.05%、34.56%、37.64%;冻融循环300次后,4组聚丙烯纤维混凝土纵波波速分别降低了8.42%、6.48%、16.72%、11.68%,动弹性模量分别降低了46.54%、35.72%、54.41%、53.72%;冻融循环150次后,C30和C40聚丙烯纤维混凝土损伤量迅速增长,且C40聚丙烯纤维混凝土损伤量高于C30聚丙烯纤维混凝土;在相同的冻融次数下,未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的损伤量最大;抗冻性能的改善效果从大到小依次为掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土。     

混掺钢纤维和聚丙烯纤维混凝土的试验研究与应用

以钢纤维和聚丙烯纤维作为增强材料,首先在实验室探讨了单掺和混掺上述两种纤维对混凝土物理力学性能以及收缩性能的影响,并结合现场进行喷射试验。室内试验结果表明,混凝土中混掺钢纤维和聚丙烯纤维可以改善混凝土拌和物的和易性,混凝土力学性能的改善效果也优于单掺上述两种纤维的混凝土,且当聚丙烯纤维的掺量为1.0 kg/m~3、钢纤维掺量为40 kg/m~3时,混凝土的力学性能最优,混掺两种纤维后,可使混凝土的早期收缩和后期收缩大幅度降低,可明显提高混凝土的抗裂性能。     

聚丙烯纤维高性能混凝土路用性能研究

为了研究聚丙烯纤维对高性能混凝土路用性能的影响,将不同掺量的聚丙烯纤维加入到复合掺加粉煤灰和矿粉的高性能混凝土中,通过坍落度、抗压强度、抗弯拉强度和抗冲击性能试验,研究了聚丙烯纤维掺量对高性能混凝土工作性、力学强度和抗冲击性能的影响;通过快速氯离子迁移、干缩和弯曲疲劳试验,研究了聚丙烯纤维高性能混凝土的抗渗性能、收缩性能和疲劳特征。研究表明:聚丙烯纤维掺量越高,高性能混凝土的工作性和抗压强度越低;聚丙烯纤维能明显改善高性能混凝土的抗弯拉强度和抗冲击韧性,提高高性能混凝土的抗渗能力和疲劳寿命并能减少干燥收缩变形。研究结论可为聚丙烯高性能混凝土在道路工程中的应用提供参考。     

路用聚丙烯纤维混凝土的增韧试验及机理研究

参照ASTM C 1018韧度指数法,选用极值点作为特征点,对路用聚丙烯纤维混凝土进行试验,对比不同掺量的聚丙烯纤维对不同强度混凝土的增韧效果,得出了聚丙烯纤维的最佳掺量为4 kg/m3,且对低强度混凝土的增韧效果好于高强度混凝土的结论。并从理论上探讨了聚丙烯纤维对混凝土阻裂增韧的作用机理。     

路用聚丙烯纤维混凝土的增韧试验及机理研究

参照ASTM C 1018韧度指数法,选用极值点作为特征点,对路用聚丙烯纤维混凝土进行试验,对比不同掺量的聚丙烯纤维对不同强度混凝土的增韧效果,得出了聚丙烯纤维的最佳掺量为4 kg/m3,且对低强度混凝土的增韧效果好于高强度混凝土的结论。并从理论上探讨了聚丙烯纤维对混凝土阻裂增韧的作用机理。     

低掺聚丙烯纤维混凝土桥面铺装耐久性分析

针对寒区桥面铺装这一特殊领域要求,对不同掺入量的聚丙烯纤维混凝土进行冻融循环及冻融—氯盐共同作用下耐久性试验,研究低掺聚丙烯纤维对寒区桥面铺装混凝土性能的影响。试验结果表明低掺聚丙烯纤维桥面铺装混凝土可提高抗冻性能并抵御氯盐侵蚀能力,防止钢筋锈蚀,增强混凝土耐久性。     

CF-PF混杂纤维轻骨料混凝土抗冻性能试验

以天然浮石作为轻骨料配制LC30纤维轻骨料混凝土,研究掺入碳聚丙烯混杂纤维对轻骨料混凝土抗冻性能的影响.通过快冻法试验,测得了不同冻融循环次数后混凝土的质量损失、相对动弹性模量损失及抗压强度损失.定义了混杂系数,并结合试验结果,说明纤维的正负混杂效应与纤维掺量之间的定量关系,同时分析了纤维的混杂效应机理.研究结果表明：碳纤维与聚丙烯纤维以不同掺量混杂,可以产生互补效应,对轻骨料混凝土的抗冻性能有一定的改善作用,为西北寒冷地区纤维轻骨料混凝土的应用提供依据.     

复掺技术对混凝土抗硫酸盐干湿循环性能的影响

通过试验研究了多元矿物掺合料、引气剂及聚丙烯纤维复掺混凝土在静止溶液和流动循环溶液两种浸蚀条件下的抗硫酸盐干湿循环性能。结果表明:多元矿物掺合料、引气剂、聚丙烯纤维复掺有利于改善混凝土的抗硫酸盐干湿循环性能;混凝土聚丙烯纤维体积掺量小于0.2%、含气量小于6%时,随纤维和引气剂掺量增大,混凝土的抗硫酸盐干湿循环性能增强;降低混凝土的渗透性是改善其抗硫酸盐干湿循环性能的良好途径。     

聚丙烯纤维对高性能混凝土抗裂性及耐久性影响的试验研究

针对高性能混凝土的收缩开裂问题,试验研究了聚丙烯纤维品种及掺量对混凝土抗裂性的影响。结果表明：选用适宜品种的聚丙烯纤维,掺量在0.6～1.0kg/m3之间,在不影响混凝土的和易性、抗压强度和耐久性的基础之上,可有效改善混凝土的抗裂性。     

聚丙烯纤维自密实混凝土工作性及强度性能研究

研究了不同体积掺量聚丙烯(PP)单丝纤维自密实混凝土的工作性、抗压强度和劈裂强度。研究表明:在不改变原有自密实混凝土配合比的情况下,PP纤维体积掺量不宜超过0.10%(体积份数);适当提高胶凝材料和高效减少剂的用量是改善纤维自密实工作性有效途径,并且可以提高纤维的掺量0.15%(体积份数);纤维对自密实混凝土的抗压强度影响较小,最优配合比下PP纤维自密实混凝土较普通自密实混凝土劈裂强度提高24%。     

纤维高性能混凝土早龄期抗裂性能研究

在工作度和抗压强度研究的基础上,对比研究了不同纤维类型（玻璃纤维、聚丙烯纤维、钢纤维和混杂纤维）及掺量对高性能混凝土早龄期塑性开裂的影响.结果表明,单掺纤维或掺入混杂纤维可明显提高高性能混凝土的早龄期（1d）抗压强度;聚丙烯纤维和钢纤维可有效减小高性能混凝土早龄期塑性收缩裂缝的面积及宽度;二元混杂纤维比单一掺入玻璃纤维、聚丙烯纤维或钢纤维具有更好的限裂效果.     

玄武岩纤维防水混凝土抗渗性能试验研究

研究了C50玄武岩纤维防水混凝土抗渗性能,并将试验结果与同条件下聚丙烯纤维防水混凝土性能进行了比较。试验研究表明：掺入玄武岩纤维和聚丙烯纤维后防水混凝土的抗渗性均有较大幅度的提高,聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能优于玄武岩纤维混凝土的抗渗性能。     

聚丙烯纤维在混凝土中的抗裂机理分析

为了改善和控制混凝土温度收缩性能,在混凝土中加入高强度、低延伸性聚丙烯纤维。通过对聚丙烯纤维在混凝土中的工作机理分析,提出了聚丙烯纤维可以不同程度地提高混凝土抗裂性能、混凝土韧性与抗冲击性、混凝土抗渗性能,尤其明显改善了混凝土抗裂性能。     

纤维增强聚合物水泥砂浆耐磨损及抗冲击性能的试验研究

针对道面对水泥基材料的性能要求,重点对不同体积掺量下钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆的耐磨性能及抗冲击性能进行了试验.在砂浆试块滚珠式耐磨试验结果的基础上,采用耐磨度为标准对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物砂浆的磨耗性能及其影响因素进行了分析;针对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆冲击试验的不同结果,以冲击延性、能耗机理等讨论了钢纤维、聚丙烯纤维的掺入对聚合物水泥砂浆抗冲击、耐磨损性能的影响.分析结果表明,钢纤维、聚丙烯纤维的掺入能够显著地改善聚合物水泥砂浆的抗磨耗和抗冲击性能,聚丙烯纤维能大幅度地改善聚合物水泥砂浆初裂后的抗冲击性能.该研究为水泥砂浆和混凝土在道面中的应用开阔了新的思路,并为钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆和混凝土的应用提供了参考依据.     

纤维增强聚合物水泥砂浆耐磨损及抗冲击性能的试验研究

针对道面对水泥基材料的性能要求,重点对不同体积掺量下钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆的耐磨性能及抗冲击性能进行了试验.在砂浆试块滚珠式耐磨试验结果的基础上,采用耐磨度为标准对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物砂浆的磨耗性能及其影响因素进行了分析;针对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆冲击试验的不同结果,以冲击延性、能耗机理等讨论了钢纤维、聚丙烯纤维的掺入对聚合物水泥砂浆抗冲击、耐磨损性能的影响.分析结果表明,钢纤维、聚丙烯纤维的掺入能够显著地改善聚合物水泥砂浆的抗磨耗和抗冲击性能,聚丙烯纤维能大幅度地改善聚合物水泥砂浆初裂后的抗冲击性能.该研究为水泥砂浆和混凝土在道面中的应用开阔了新的思路,并为钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆和混凝土的应用提供了参考依据.