柔性復(fù)合材料對混凝土性能影響試驗研究

夏　銘，　趙 鴻 遠(yuǎn)

(中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司，四川 成都　610072)

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柔性復(fù)合材料對混凝土性能影響試驗研究

夏銘，趙 鴻 遠(yuǎn)

(中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司，四川 成都610072)

摘要：對混凝土中摻入柔性復(fù)合材料開展了混凝土性能試驗研究。結(jié)果表明：摻入可再分散性乳膠粉后，可以有效地提高混凝土劈裂強度，降低混凝土彈性模量，從而有效地改善混凝土抗沖磨性能，提高混凝土的耐久性。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；混凝土；彈性模量；耐久性；試驗研究

1概述

為了應(yīng)對水流中懸移質(zhì)和推移質(zhì)對混凝土的破壞作用，混凝土的高強是不可少的。但是，高強混凝土往往意味著高彈性模量，這就意味著混凝土表面與水流中的懸移質(zhì)、推移質(zhì)的接觸都可以認(rèn)為是完全的彈性碰撞，其瞬間的沖擊力巨大。隨著時間的積累，強度再高的混凝土也可能發(fā)生破壞，因此，在保證混凝土一定高強的同時，尋求途徑降低其彈性模量已成為一個合理且值得研究探討的技術(shù)途徑。結(jié)合工程實踐，筆者選擇了可再分散膠乳粉和PVA粉進(jìn)行混凝土性能對比試驗。

2試驗方案

試驗使用的原材料為玄武巖人工骨料、二級配、80%的中熱水泥+20%粉煤灰的膠凝材料組合、水膠比為0.32、摻0.5%納米SiO2、聚羧酸減水劑及引氣劑，將混凝土拌和物中的含氣量控制為2%～4%，進(jìn)行混凝土拌和物及硬化混凝土性能對比試驗。混凝土拌和試驗情況見表1。

2.1柔性復(fù)合材料對混凝土強度性能的影響

表1　混凝土拌和試驗成果表

硬化混凝土抗壓強度及抗壓強度比見表2，劈拉強度及劈拉強度比見表3。

表2　混凝土抗壓強度及抗壓強度比參數(shù)表

表3　混凝土劈拉強度及劈拉強度比參數(shù)表

從試驗成果中可以看出：

(1)混凝土中摻入膠乳粉，對混凝土的抗壓強度有一定影響，混凝土各齡期的抗壓強度綜合統(tǒng)計結(jié)果顯示降低幅度為4 %；但對混凝土的劈拉強度有改善作用，特別是早期，可提高混凝土7d劈拉強度8%左右。

(2)在混凝土中摻入PVA粉，對混凝土的早期抗壓強度有一定程度的影響，后期與基準(zhǔn)混凝土基本持平，混凝土各齡期的抗壓強度綜合統(tǒng)計結(jié)果顯示降低幅度為7%左右；但對混凝土的劈拉強度有改善作用，可提高混凝土劈拉強度5%左右。

(3)摻入柔性復(fù)合材料會對混凝土的抗壓強度造成負(fù)面影響。鑒于柔性材料本身的強度很低，而且抗壓強度與混凝土的密實度有很大關(guān)系，故其抗壓強度會有所降低；然而，柔性復(fù)合材料會隨水遷移到空腔附近沉積成膜，劈裂破壞的應(yīng)力集中點就是混凝土中的空隙，柔性復(fù)合材料沉積成膜相當(dāng)于附加了一個結(jié)合力，故劈裂強度有所上升。

2.2柔性復(fù)合材料對混凝土彈性模量的影響

混凝土28d、90d彈性模量性能試驗成果見表4。

表4　混凝土彈性模量試驗成果表

從表4中可以看出：

(1)摻加柔性復(fù)合材料都具有降低混凝土彈性模量的性能，說明可以利用柔性復(fù)合材料達(dá)到降低混凝土彈性模量、從而改善混凝土抗沖磨性能的目的。

(2)在混凝土中摻入柔性復(fù)合材料，能夠降低混凝土的彈性模量。在膠乳粉摻量為0.75%時或PVA粉為0.3kg/m3摻量時混凝土28d的彈性模量降低幅度最大，均為10%左右；

2.3柔性復(fù)合材料對混凝土抗沖磨性能的影響

依據(jù)表1中的配合比試配混凝土進(jìn)行了圓環(huán)法和鋼球法抗沖磨試驗，其試驗成果見表5。

由試驗成果可以看出：

在試驗所選定的摻量范圍內(nèi)，兩種柔性復(fù)合材料均對混凝土的抗沖磨強度沒有明顯的影響，混凝土的抗沖磨性能與其密實度和強度密切相關(guān)，柔性復(fù)合材料相對于骨料和水泥漿體來說強度可以忽略不計，其占據(jù)的空間可以近似認(rèn)為是

表5　柔性復(fù)合材料對混凝土抗沖磨性能影響表

混凝土的空隙。但由于其摻量較低，故對抗沖磨強度影響并不明顯。

3結(jié)語

柔性復(fù)合材料優(yōu)選可再分散性乳膠粉。在混凝土中摻入可再分散性乳膠粉后，雖然對混凝土抗壓和抗沖磨強度影響不明顯，但可以有效提高混凝土劈裂強度，降低混凝土彈性模量，從而有效改善混凝土抗沖磨性能，提高混凝土的耐久性。

夏銘(1979-)，女，重慶涪陵人，工程師，碩士，從事新材料開發(fā)、試驗和研究工作；

趙鴻遠(yuǎn)(1975-)，男，四川成都人，助理工程師，從事新材料工程應(yīng)用與研究工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

收稿日期:2015-10-22

文章編號:1001-2184(2015)06-0136-02

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

中圖分類號:TV4;TV41;TV22

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