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            聚丙烯纖維混凝土強度收哪些因素的影響?
            添加時間:2021-08-02
            混凝土是一種復合材料集成的建筑工程材料,主要由骨料、水泥、聚丙烯纖維等類的添加劑、減水劑和水組成,具有耐壓、耐水、耐火、可塑性等多種性能,是目前世界上用途最廣、用量最大的建筑材料。它在建筑工程、公路工程、橋梁和隧道工程、水利及特種結構的建設領域中發揮著不可替代的作用。所有混凝土結構物主要是用于承受荷載或抵抗各種作用力的,所以其強度就成了最重要的力學性能。通常把強度用來作為評定和控制混凝土的質量以及評價各種因素影響程度的指標。
             

            聚丙烯纖維作為混凝土增強材料,已經被廣泛的應用于各種工程中。根據試驗,聚丙烯纖維將普通混凝土試件的收縮率降低了約75%。據報道,聚丙烯纖維混凝土對振動反應良好。它在保持移動時流動良好,并減少分離。但是,應特別注意良好的振動;建議插入的振動器間隔比正常間隔更近。當在混凝土中使用聚丙烯纖維作為二次鋼筋時,盡管坍落度發生了顯著變化,但在低水平(體積比為0.1%至0.2%)下添加聚丙烯纖維,可使用性降低很小。若仍需改善和易性,可增加摻氣劑的用量或加入減水劑、高效減水劑或高達10%的粉煤灰。 除了聚丙烯纖維之外還有一下幾個因素也對混凝土強度有所影響 。
               1、集料

            集料極重要的參數是集料的形狀、結構、最大尺寸及級配。集料本身的強度不太重要,因為集料強度一般都要高于混凝土的設計抗壓強度。在承載時混凝土中集料所能承受的應力大大超過混凝土的抗壓強度。骨料顆粒強度比混凝土基體和過渡區的強度要大。大多數天然骨料,其強度幾乎不被利用,因為破壞決定于其它兩項(水泥漿基體及過渡區)。一般而言,強度和彈性模量高的集料,可以制得質量好的混凝土。但過強、過硬的集料不但沒有必要,相反,還可能在混凝土因溫度或濕度等原因發生體積變化時,使水泥石受到較大的應力而開裂。骨料顆粒的粒形、粒徑、表面結構和礦物成分,往往影響混凝土過渡區的特性,從而影響混凝土的強度。級配良好的粗骨料改變其最大粒徑對混凝土強度有著兩種不同的影響。水泥用量和稠度一樣時,含較大骨料粒徑混凝土拌和物比含較小粒徑的強度小,其集料的表面積小,所需拌和水較少,較大骨料趨于形成微裂縫的弱過渡區,其最終影響隨混凝土水灰比和所加應力而不同。在低水灰比時,降低過渡區孔隙率同樣對混凝土強度一開始就起重要作用。在一定拌和物中,水灰比一定時抗拉強度與抗壓強度之比將隨粗骨料粒徑的降低而增加。試驗表明,增加骨料粒徑對高強混凝土起反作用,低強度混凝土在一定水灰比時,骨料粒徑似乎無大的影響。另外,在同一條件下,以鈣質代硅質骨料會使混凝土強度明顯改善。

             2、水泥

              水泥對混凝土強度的影響取決于水泥的化學成分及細度。水泥強度主要來自于早期強度(C3S)及后期強度(C2S),而且這些影響貫穿于混凝土制作的全過程中。用C3S 含量較高的水泥來制作混凝土,其強度增長較快,但在后期可能以較低的強度而告終。而無論通過改變成分、養護條件或者利用外加劑而使其比較緩慢地水化,都可使水泥產生較高的最終強度。

              水泥細度對混凝土強度的影響也很大。隨著細度增加,水化速率增大,就導致較高的強度增長率。但應避免細磨粉的含量。因為當顆粒很細時,間隙水可引起一些高W/C 區域。

              而水泥質量的波動對混凝土強度的影響,應引起注意。水泥廠生產的同一品種同一標號的水泥,不可避免地會在質量上有波動。水泥質量的波動,毫無疑問地會在混凝土強度上反映出來。采用具有相同平均強度而離散系數小的水泥,可以降低混凝土的水泥用量。水泥質量波動大多是由于水泥細度和C3S 含量的差異引起的。而這些因素在早期的影響最大。隨著時間的延長其影響就不再是最重要的了。即水泥質量波動引起的混凝土強度的標準離差,不隨齡期而增大,但混凝土強度的離散系數卻因強度隨齡期的增大而減小。因此,水泥質量波動對混凝土早期強度影響很大。

            鍍銅鋼纖維

              3、集灰比

              對于強度大于35Mpa 的混凝土,集灰比的影響就較為明顯地表現出來。在相同水灰比時,混凝土強度隨著集灰比的增大而提高。這是因為,集料數量增大,吸水量也增大,從而使有效水灰比降低,混凝土內孔隙總體積減小,使集料對混凝土強度所起的作用更好地發揮。

              4、養護

              為了獲得質量良好的混凝土,混凝土成型后必須在適宜的環境中進行養護。養護的目的是為了保證水泥水化過程能正常進行,包括控制環境的溫度和濕度。水泥水化只能在為水填充的毛細管內發生,因此,必須創造條件防止水分由毛細管中蒸發失去,而且,在水泥水化過程中產生的水泥凝膠具有很大的比表面積,大量自由水變為表面吸附水。這時,如果不讓水分進入水泥石,則供水化反應的水就會越來越少,在水灰比小于0.5 的情況下,會出現自干現象,使水泥水化不能繼續進行。因此,在養護期內必須保持混凝土的飽水狀態,或者接近于這個狀態。只有在飽水狀態下,水泥水化速度才是最大的。

              要使混凝土達到所要求的強度,并不需要所有水泥都水化,因為在工程上很少能達到這樣的強度?;炷恋馁|量主要取決于水泥石中的膠空比?;炷猎跐仓笏值恼舭l,取決于周圍空氣的溫度和相對濕度,以及引起混凝土表面空氣濕度變化的風度?;炷梁椭車諝獾臏夭?,也會影響失水。例如,在白天飽水的混凝土在溫度低的晚上會失水;寒冷氣候中澆筑的混凝土,即使在飽和空氣中,也會失水。急速的初期水化反應,會導致水化物的不均勻分布。水化物稠密程度低的區域成為水泥石中的薄弱點,從而降低整體的強度;水化物程度高的區域包裹在水泥粒子的周圍,妨礙水化反應的繼續進行,從而減少水化物的量。在養護溫度較低的情況下,由于水化緩慢,具有充分的擴散時間,從而使水化物得以在水泥石中均勻分布。

              在混凝土早期養護時期,存在著一個最佳養護溫度,在此情況下,混凝土在某一齡期時的強度最大。在試驗條件下,硅酸鹽水泥的最佳溫度約為13℃,而快硬硅酸鹽水泥則為40℃。所以,在夏天澆筑的混凝土要較同樣的混凝土在冬天澆筑時的強度要低。影響混凝土的原因是多方面的,所以,在混凝土結構設計、施工及養護過程中,以上因素應當加以考慮。

             

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