聚丙烯纤维水泥基材料流变性能试验研究

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在水泥基材料中掺入纤维是现代混凝土工艺中普遍采用的技术。不同的纤维,如金属纤维、无机纤维及有机纤维等被加入到水泥基材料中,可起到增强、增韧、阻裂的作用。由于聚丙烯纤维生产成本低,耐腐蚀性好,能显著改善混凝土的抗拉强度、耐冲击性、抗裂性、耐火性及韧性等,所以其在众多纤维中脱颖而出,被广泛应用于实际工程中。但聚丙烯纤维除了对混凝土硬化后的性能具有上述的作用外,对混凝土的流变性能也有重要影响。因此,有必要对掺聚丙烯纤维水泥基材料流变性能的影响机理进行研究,探讨关键影响因素,为纤维增强水泥基材料在工程上的更好应用提供理论依据和指导建议。  本文对水灰比及纤维掺量、长度不同的聚丙烯纤维砂浆和混凝土拌合物进行流变性能试验研究,并重点研究了水膜厚度、纤维掺量和长度对聚丙烯纤维砂浆拌合物流变性能的综合影响。主要完成的工作如下:  (1)采用迷你坍落扩展度试验、迷你V型漏斗试验、1.18mm筛筛析稳定性试验以及石棒粘附试验对纤维砂浆拌合物进行流变性能试验研究,探讨水灰比、聚丙烯纤维掺量及长度对砂浆拌合物流变性能的影响。试验结果表明,水灰比、聚丙烯纤维掺量及长度均对砂浆拌合物流变性能有重要影响;  (2)采用堆积密实度湿测法测定纤维砂浆混合料的堆积密实度,基于膜厚度理论计算各组纤维砂浆拌合物的水膜厚度,并探讨聚丙烯纤维掺量及长度对堆积密实度和水膜厚度的影响。试验结果表明,堆积密实度和水膜厚度均随纤维掺量的增加先增大后减小,随长度的增加而增大;  (3)进行了多元回归分析,研究了水膜厚度和聚丙烯纤维掺量或长度对砂浆拌合物流变性能的综合影响。研究结果表明,水膜厚度是聚丙烯纤维砂浆流变性能最重要的影响因素,而纤维掺量和长度也有重要影响;  (4)采用坍落扩展度试验、J环试验、V型漏斗试验以及筛析稳定性试验对纤维混凝土拌合物进行流变性能试验研究,探讨水灰比、聚丙烯纤维掺量及长度对混凝土拌合物流变性能的影响。试验结果表明,水灰比、聚丙烯纤维掺量及长度是影响混凝土拌合物流动性、填充性、钢筋间隙通过性以及抗离析稳定性的主要因素。
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