聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土的性能研究.pdf

1、針對(duì)我國寒冷鹽堿地區(qū)水泥混凝土路面易于剝蝕的工程問題，本試驗(yàn)研究配制了適合寒冷鹽堿地區(qū)水泥混凝土路面罩面修復(fù)的水泥基復(fù)合材料—聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土。采用以纖維摻量和膠粉摻量為考察對(duì)象的多點(diǎn)分布試驗(yàn)，研究分析了聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土的力學(xué)性能，以及四因素（纖維摻量、纖維長度、膠粉摻量和硅粉摻量）三水平的正交方案研究分析了聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土的混凝土抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、彈性模量、抗磨耗性能、收縮膨脹性能、

2、抗凍性能以及微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)和水化產(chǎn)物成份。最終通過功效系數(shù)優(yōu)化分析方法確定了面向寒冷鹽堿地區(qū)混凝土路面罩面修復(fù)應(yīng)用的聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土的最優(yōu)配制參數(shù)，得出了以下主要研究結(jié)論:
　　(1)聚合物膠粉5044N對(duì)聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的影響高度顯著，并且膠粉隨摻量的增加在一定范圍內(nèi)會(huì)弱化抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。膠粉摻量對(duì)混凝土抗拉強(qiáng)度存在最佳摻量為5％。
　　(2)聚丙烯纖維和聚合物膠粉5044N均

3、能夠顯著提高混凝土的韌性，且聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土的抗壓強(qiáng)度與彈性模量符合Ec=0.278fc+19.209線性關(guān)系，相關(guān)性十分顯著;
　　(3)聚合物膠粉在水泥水化同時(shí)形成乳膠薄膜和引入氣體能大幅度的提高混凝土的抗凍性;硅粉能有效的改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，提高抗凍性;聚丙烯纖維配合膠粉能減輕膠粉在混凝土出現(xiàn)微裂縫時(shí)所受的拉應(yīng)力，從而有效延長混凝土的抵抗凍融破壞的時(shí)間。
　　(4)聚丙烯纖維摻量對(duì)聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性

4、混凝土60d和90d的抗鹽蝕性能影響最為顯著，并且纖維體積摻量在0.1％時(shí)的抗鹽蝕效果最好。聚合物膠粉5044N對(duì)聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土60d和90d的抗鹽蝕性能影響僅次于聚丙烯纖維，且摻量在5％時(shí)為抗鹽蝕的最佳摻量。
　　(5)聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土的收縮率εt與測(cè)試齡期t符合指數(shù)函數(shù)εt=β1.exp(-t/β2)+a0的關(guān)系，且在顯著性水平α=0.01下其相關(guān)性顯著;膠粉會(huì)增大混凝土后期的收縮，纖維摻量的增加能夠

5、有效抑制混凝土的收縮，硅粉摻量為2.5％和纖維長度為6mm時(shí)混凝土的收縮最小。
　　(6)配制參數(shù)為纖維摻量0.1％，纖維長度9mm，膠粉摻量5％，硅粉摻量2.5％的聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土，綜合性能較優(yōu)。
　　(7)盡管聚合物膠粉對(duì)硅粉的火山灰活性效應(yīng)有一定影響，但是膠粉與硅粉、纖維的復(fù)合效應(yīng)使混凝土內(nèi)部形成了分布均勻且封閉的孔隙和遍布混凝土基體的纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從而有效地改善了聚丙烯纖維復(fù)合膠粉改性混凝土的力學(xué)性能和耐久