合成纤维对面板混凝土基本性能的影响

在混凝土中掺入部分合成纤维，使得混凝土中拥有大量乱象分布的合成纤维，可以有效地防止面板混凝土的早期开裂。合成纤维加入面板混凝土中，可以改善面板混凝土的品质，减少面板混凝土的缺陷，增强混凝土的韧性、抗冲击以及耐久性能。

混凝土中合成纤维的掺量为0.9kg/m3。投料顺序是先将粗骨料加入强制搅拌机中，其次加入合成纤维，然后加入水泥和粉煤灰等，最后加入细骨料先干拌30～60s，再将拌和用水加入搅拌机中搅拌2.5～3min后倒出。从混凝土拌和物看，合成纤维均匀地分布在混凝土之中，没有发现合成纤维成团现象。

1.聚丙烯纤维对面板混凝土基本性能的影响

掺与不掺聚丙烯纤维面板混凝土拌和物性能试验结果列于表2.29、表2.30，由于合成纤维的表面积较大，要吸附水，因此在保持混凝土和易性一致条件下，加入聚丙烯纤维后混凝土用水量比不掺纤维混凝土用水量多6～10kg/m3，且引气剂掺量少于不掺聚丙烯纤维混凝土。

表2.29　不掺纤维的面板混凝土拌和物性能

表2.30　掺聚丙烯纤维的混凝土拌和物性能

注　聚丙烯纤维掺量为0.9kg/m3。

从图2.24、图2.25和表2.31、表2.32（峨胜普硅水泥）结果可以看出，同条件下对于宣威Ⅱ级灰，掺聚丙烯纤维与不掺纤维相比，其面板混凝土抗压强度提高1%～9%。同样对于宣威Ⅰ级灰而言，掺聚丙烯纤维与不掺纤维混凝土抗压强度提高2%～4%。

表2.31　不掺纤维的面板混凝土性能

表2.32　掺聚丙烯纤维的面板混凝土性能（峨胜普硅水泥）

对于宣威Ⅱ级灰而言，掺0.9kg/m3的聚丙烯纤维后，同条件下面板混凝土轴拉强度与不掺聚丙烯纤维相比提高1.2%～4.5%，其极限拉伸值相应地提高4%～7%。同样，宣威Ⅰ级灰面板混凝土轴拉强度则提高2.5%左右，其极限拉伸值则提高5%～7%。

从耐久性能可以来看，掺0.9kg/m3的聚丙烯纤维后的面板混凝土的抗渗、抗冻等级略有提高。

当水胶比为0.45、掺20%Ⅰ级粉煤灰，面板混凝土干缩试验结果列于表2.33，其关系曲线如图2.26。从表2.31和图2.27看，掺聚丙烯纤维后面板混凝土的干缩值比不掺纤维混凝土小，特别是在峨胜中热水泥中复掺聚丙烯纤维后面板混凝土前7d干缩值小52.7%，说明在峨胜中热水泥面板混凝土中掺聚丙烯纤维抑制面板早期开裂效果更好。

图2.24　聚丙烯纤维混凝土抗压强度关系曲线（Ⅱ级灰）

图2.25　聚丙烯纤维混凝土抗压强度关系曲线（Ⅰ级灰）

表2.33　面板混凝土干缩变形

图2.26　面板混凝土干缩曲线

2.聚丙烯腈纤维对面板混凝土基本性能的影响

在2.3.1、2.3.2节基础上复掺聚丙烯腈纤维，掺与不掺聚丙烯腈纤维面板混凝土拌和物性能试验结果列于表2.34、表2.35.在面板混凝土拌和物性能保持一致的条件下，掺聚丙烯腈纤维混凝土用水量比不掺纤维混凝土多8～10kg/m3。

表2.34　不掺纤维的面板混凝土拌和物性能

表2.35　掺聚丙烯腈纤维的混凝土拌和物性能

注　聚丙烯腈纤维掺量为0.9kg/m3。

当水胶比为0.30时，图2.27（峨胜普硅水泥）、图2.28（峨胜中热水泥）分别列出了聚丙烯腈纤维面板混凝土抗压关系曲线。从表2.34、表2.35试验结果和关系曲线可以看出，同条件下对于宣威Ⅱ级灰而言：掺聚丙烯腈纤维混凝土抗压强度比不掺纤维混凝土抗压强度高1.9%～8.0%。同条件下对于宣威Ⅰ级灰而言，掺聚丙烯腈纤维比不掺纤维混凝土抗压强度高0.8%～4.7%。

图2.27　聚丙烯腈纤维混凝土抗压强度关系曲线（峨胜普硅水泥）

对于宣威Ⅱ级灰而言，掺0.9 kg/m3的聚丙烯腈纤维后，同条件下面板混凝土轴拉强度与不掺聚丙烯纤维相比提高1.2%～6.7%，其极限拉伸值相应地提高7%～13%。同理，宣威Ⅰ级灰面板混凝土轴拉强度则提高2.9%～4.0%，其极限拉伸值则提高3.8%～7.0%。从耐久性能可以来看，0.9kg/m3的掺聚丙烯纤维后面板混凝土的抗渗、抗冻等级略有提高（表2.36和表2.37）。

图2.28　聚丙烯腈纤维混凝土抗压强度关系曲线（峨胜中热水泥）

表2.36　不掺纤维的面板混凝土性能

续表(www.xing528.com)

表2.37　掺聚丙烯腈纤维面板混凝土性能（峨胜普硅水泥）

续表

掺聚丙烯腈纤维面板混凝土干缩试验结果列于表2.38，掺20%宣威Ⅱ级灰时聚丙烯腈纤维面板混凝土干缩曲线见图2.29。从试验结果来看，对于宣威Ⅱ级灰而言，与不掺纤维相比，同等条件下掺聚丙烯腈纤维面板混凝土前7d干缩值低25.8%～80%；同样对于宣威Ⅰ级灰而言，同等条件下掺聚丙烯腈纤维面板混凝土前7d干缩值低1.3%～37%，表明掺聚丙烯腈纤维能够有效抑制面板混凝土早期开裂。

表2.38　面板混凝土干缩变形

图2.29　聚丙烯腈纤维面板混凝土干缩曲线

3.聚丙烯与聚丙烯腈纤维面板混凝土基本性能的差异

聚丙烯和聚丙烯腈纤维面板混凝土拌和物性能试验结果列于表2.39和表2.40。从试验结果看，在混凝土拌和物保持一致条件下，掺聚丙烯腈纤维面板混凝土用水量比掺聚丙烯纤维面板混凝土多2kg/m3。

表2.39　掺聚丙烯纤维的混凝土拌和物性能

续表

表2.40　掺聚丙烯腈纤维的混凝土拌和物性能

续表

掺聚丙烯和聚丙烯腈纤维的面板混凝土性能试验结果列于表2.41～表2.44。从图2.30（水胶比为0.35、掺20%Ⅱ级灰、采用峨胜普硅水泥）、图2.31（水胶比为0.35、掺20%Ⅱ级灰、采用峨胜中热水泥）柱形关系看，两种掺纤维的面板混凝土的抗压强度差距不大。

表2.41　掺聚丙烯纤维的面板混凝土性能（峨胜普硅水泥）

表2.42　掺聚丙烯纤维面板混凝土性能（峨胜中热水泥）

表2.43　掺聚丙烯腈纤维的面板混凝土性能（峨胜普硅水泥）

表2.44　掺聚丙烯腈纤维的面板混凝土性能（峨胜中热水泥）

图2.30　面板混凝土抗压强度关系（采用峨胜普硅水泥）

图2.31　面板混凝土抗压强度关系（采用峨胜中热水泥）

从面板混凝土轴拉强度看，掺聚丙烯纤维和掺聚丙烯腈纤维的面板混凝土没有太大差异，但掺聚丙烯腈的面板混凝土极限拉伸值略高一些。

从混凝土弹性模量看，掺聚丙烯腈纤维比掺聚丙烯纤维的面板混凝土弹模略高或相当。从混凝土耐久性能来看，掺聚丙烯和掺聚丙烯腈纤维的面板混凝土抗渗、抗冻等级相当。

当水胶比为0.45、掺20%Ⅱ级粉煤灰，采用峨胜中热水泥时聚丙烯和聚丙烯腈纤维面板混凝土自生体积变形试验结果列于表2.45，其关系曲线见图2.32。从试验结果看，前7d掺聚丙烯腈纤维比掺聚丙烯纤维的面板混凝土自生体积变形值大，且都呈微膨胀状态，对这一点而言聚丙烯腈纤维抗裂效果相对较好。

表2.45　面板混凝土自生体积变形

图2.32　混凝土自生体积变形曲线