道路施工中的纤维混凝土范文

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1试验方法

为了探究聚丙烯纤维混凝土的力学性质变化，试验根据《普通混凝土力学性能试验方法》进行，制作边长为150mm的立方体试块，然后在自然条件下进行养护28天，测试其抗压强度，并对其试样破坏面进行电镜扫描分析，从细观角度分析混凝土在掺入聚丙稀纤维后裂缝的展开状态和胶凝材料的粘结状态。掺入聚丙稀纤维的混凝土制作方法与普通混凝土有区别，其采用干拌法，在搅拌机中装入砂、胶凝材料、粗骨料和聚丙稀纤维后搅拌若干分钟后，使得聚丙稀纤维均匀分布于混凝土中后再加入水进行拌合。混凝土抗压强度测试试验机器采用万能试验机，型号为HF－9005S，可以用于金属、非金属材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试和分析研究，并配有实时数据采集系统。混凝土的抗压强度试验结果按照下列公式进行计算。其试验结果精确至0.1MPa，试验结果如图1所示。试验结果显示，掺入聚丙烯纤维能提高混凝土的抗压性能，当掺入量在0.5kg/m3－1kg/m3时，混凝土的抗压效果提升不明显，当聚丙烯纤维的掺入量在1kg/m3－2kg/m3时，混凝土抗压强度效果提升明显，由此可见，掺入聚丙烯纤维量较多时能明显提高混凝土的抗压性能。

2试验原理分析

掺入聚丙烯纤维能提高混凝土的抗压性能的原理可以从宏观和微观的角度来分析，从宏观的角度来讲，混凝土属于复合胶凝材料，其本身是存在许多微小的间隙与裂缝，而掺入聚丙烯纤维后能降低混凝土整体的孔隙率，增加整体的密实度，因而能提高抗压强度，从另外一方面来讲，当混凝土存在细微裂缝时，在外部受力的情况下回形成应力集中的现象，在掺入聚丙烯纤维后，相当于减小了缺陷成都，降低了裂缝端部的应力奇异程度。从微观机理上来讲，混凝土的破坏主要是由于裂缝由细微裂缝逐渐扩展成为大裂缝，最终贯穿试样。而掺入聚丙烯纤维后，在裂缝进行起裂和扩展的过程中能起到相应的阻挡作用，聚丙烯纤维上的应力由基体通过其与混凝土的粘结界面传递给纤维，其端部的拉应力最大，而中部较小，作用于纤维上的拉应力是由端部向中部积累的后果。

3破坏界面微观分析

微观分析主要采用型号为kyky－2008bsem的扫描电镜进行观察。电镜扫描结果见图2和图3，在未掺入聚丙烯纤维的试件破坏面中可见大量块状钙矾石晶体和C－S－H晶体，而且未掺入聚丙烯纤维的试件内部裂隙大，结构稀疏，说明在未掺入聚丙烯纤维的情况下，胶凝材料的水化不充分。而在掺入聚丙烯纤维中，可以明显观察到整体结果较为紧密，无明显的块状钙矾石晶体和C－S－H晶体说明掺入聚丙烯纤维能增加混凝土的保水性，形成致密的水化产物。而在大量掺入聚丙烯纤维的试样中，能看到大量的聚丙烯纤维纵横交错，形成一定的网状结构，所以能有效提高混凝土路面的强度，防止路面开裂。

4结论

文章从微观结构入手进行观察，说明了掺入聚丙烯纤维对改善混凝土材料性能的机理。主要结论如下:均匀分布的聚丙烯纤维能有效组织混凝土表面水分的离析，保证了水泥水化反应的充分作用，形成致密的表面结构。掺入聚丙烯纤维，能有效降低混凝土内部裂缝尖端的应力奇异性，降低应力集中程度。

作者：徐平 单位：云阳县公路养护中心