改性聚丙烯对混凝土性能影响的研究及应用.PDFVIP

第1卷 第5期 2006 年 12 月 中国科技论文在线 SCIENCEPAPER ONLINE 367 改性聚丙烯对混凝土性能影响的研究及应用 李志勇 (天津中医药大学，教育中心，天津 300193) 摘 要：本文研究了一种新型的合成纤维——多微孔型的改性聚丙烯纤维在混凝土中的掺加工艺及应用效果。 实验表明，改性聚丙烯纤维掺加在混凝土中可以减少混凝土的裂纹，使混凝土表面光滑，提高混凝土的抗裂性、 抗渗性和抗冻性，且对工程施工没有特殊要求。 关键词：改性聚丙烯纤维；混凝土；抗裂性；抗渗性；抗冻性 中图分类号：TU377.9+4 文献标识码：A 文章编号：1673－7180(2006)05 －0367 －6 0 前言 晶向α晶转变，导致体积缩小而产生微孔，这些孔隙 混凝土作为十分广泛的建筑材料，种类繁多， 使得原来光滑表面变得粗糙。纤维外观为多根纤维 其性能得到不断改善。本世纪以来，混凝土工程技 单丝相互交连而成的网状结构。当改性聚丙烯纤维 术经历了从塑性混凝土到干性混凝土，再到大流动 投入到混凝土后，网状纤维被挤压撕开成为一根根 高强度混凝土的三个阶段。其强度一直是混凝土的 两头带钩形的单丝且相互牵扣多向分布，增强了纤 主要性能指标，高强度一直被认为是优质混凝土的 维和混凝土的粘接力。大量纤维在混凝土中呈三维 特征。然而人们在追求高强度的同时，却发现不少 立体分布，提供网状承托作用，从根本上改变混凝 混凝土建筑因混凝土收缩引起开裂、破坏甚至倒塌， 土的抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗磨损性能，大大提 它们的破坏原因往往不是强度不足，而是耐久性不 高混凝土的韧性及变形能力，从而大大提高混凝土 够。因此，混凝土耐久性的重要地位已不亚于强度 工程质量。改性聚丙烯纤维具有良好的化学稳定性， 和其它性能，由此也提出了混凝土高性能化的要求。 耐腐蚀，表面疏水，搅拌时不易成团，与水泥混凝 为了加强混凝土的性能，混凝土外加剂及掺加 土之间的粘着力较强。 料技术也得到了迅速发展，引气剂、塑化剂、减水 中国工程院院士吴中伟教授在其文中就曾指 剂、粉煤灰、矿渣微粒等新技术不断出现[1] 。但因施 出复合化是水泥基材料高性能化的主要途径，纤维 工、养护及人的因素等，往往在混凝土浇捣后裂缝 增强是其核心。复合化的技术思路—— 超叠加效 仍在所难免。 应，对材料高性能化有重要意义，可用公式 1+2≥3 [2] 近年来，国外发展了应用微纤维混凝土进行抗 表示 。指明了纤维——混凝土是今后复合混凝土 裂防水的新技术。美国于 90 年代初研制出微纤维混 的主要方向。 凝土，在随后的几年中得到迅速的发展，其中应用 本文分别在实验及实际工程应用中对改性聚丙 最多的是聚丙烯纤维混凝土。但以前在混凝土中使 烯纤维对混凝土性能的影响作了研究和分析。 用的普通聚丙烯纤维多是切割后的短而细的纤维， 1 改性聚丙烯纤维的物理性能和原理 或将纤维编织成网状，它们与混凝土的粘着力较弱。 1.1 改性聚丙烯纤维(美国希尔兄弟化工公司杜拉 而近年应用的改性聚丙烯纤维以改性聚丙烯为原 纤维)的物理性能： 料，经挤压、拉伸、成网、表面改性处理、短切等 见表 1 工序加工而成。其特点是在纺丝过程中添加聚丙烯 晶