粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
2015NO.3 试验与应用
纤维种类对砂浆圆环抗裂性能影响 Influences of DifferentTypes of Fiber on the Anticrack Performance of Ring Mortar
陈洪文
，（中交一航局第--工程有限公司，天津300456）
摘要：采用圆环试验方法比较了2种聚丙烯纤维（聚丙烯纤维、聚丙烯纤维ⅡI）和钢纤维对砂浆收缩开裂趋势的影响，并对纤维在砂浆中阻裂机理进行相关探讨。结果表明，钢纤维和聚丙烯纤维均能提升砂浆抗收缩开裂性能。总体而言，掺钢纤维砂浆抗裂性最优，掺聚丙烯纤维I砂浆次之、掺聚丙烯纤维Ⅱ砂浆最差。
关键词：纤维种类；砂浆圆环：抗裂性能
中图分类号：TQ177.6*8
文献标识码：A
文章编号：10058249(2015)03-0033-03
随着高性能水泥基材料在工程上的广泛应用，工程裂缝问题越来越受到人们的关注。纤维的掺入可明显改变水泥基材料收缩开裂性能，因此纤维增强水泥基材料成为近年来土木工程领域研究热点(1)。纤维增强水泥基材料，是以水泥浆、砂浆或混凝土为基材，以金属材料、无机材料或有机纤维为增强材料组成的一种水泥基复合材料。它是将短而细，具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的纤维均匀地分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料(2)。本文在水泥基材料掺入钢纤维和2种聚丙烯纤维，并采用圆环试验方法比较不同纤维对水泥基材料抗裂性能的影响。
1原材料与试验方法
水泥：采用中国水泥厂生产的海螺牌P.042.5水泥：砂：中砂，细度模数为2.6.质量符合GB/T14685-93建筑用砂国家标准：石：5mm~25mm连续级配，质量符合GB/T14685-93建筑卵石碎石国家标准；水：清洁饮用水。纤维：本试验共使用3种纤维，其中聚丙烯纤维2种（以聚丙烯纤维I和聚丙烯纤维Ⅱ区分），钢纤维1种,其基本物理性能见表1。
本文所采用的混凝土士早龄期收缩开裂试验方法是参考美国西北大学S.P.Shah教授等提出的圆环
作者简介：陈洪文，（1980~），男，工程师 Email; 410220804@qq.como
收稿日期：2015-01-19 万方数据
法[3]。试件尺寸为：内钢环内径为275mm，内钢环外径305mm，外钢环内径为375mm，高为140mm，内外环均由钢材制作。底面为420mm×420mm的正方形钢板，厚度为10mm。模具示意图如图1所示。具体试验方法如下：将拌合好的混凝土浇筑在两同心钢环之闻，机械振动成型，同时进行插揭，以排出大气泡和模板表面大的空隙。成型后，将试件连同模具一起移至标养室养护，养护48h后拆外环模，并在混凝土环上表面涂刷一层水玻璃，以防止混凝土环上表面水分蒸发。记录裂缝的最早出现时间、裂缝数量、长度和宽度及其随时间发展情况。
表13种纤维基本物理性能
纤维种类聚丙烯纤维I 聚丙烯纤维Ⅱ 钢纤维
长度/em 1.2 1.2 35
直径/μm 12.7 40~50
密度/g/em) 16°0 0.91 7.8
弹性模量/GPa 3.5 3 210
不同纤维园环试验配合比表23
纤维种类基准（不掺纤维）聚丙烯纤维1 聚丙烯纤维Ⅱ 钢纤维
纤维掺量 0.9 0.9 35
水 180 180 180 180
抗拉强度/MPa 500~600 275350 400~1100
/kg
水泥 465 465 465 465
砂 632 632 632 632
本次试验为砂浆圆环试验，成型基准砂浆、聚丙烯纤维I砂浆、聚丙烯纤维Ⅱ和钢纤维砂浆砂浆圆环试件进行对比试验。配合比见表2。
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