水溶性高分子纤维增强水泥砂浆、混凝土力学性能试验研究
|
摘要
本文主要研究了工作性相同、HP掺量不同时水溶性高分子纤维(HP)、纤维网、FDN高效减水剂对水泥砂浆抗折强度、抗压强度的影响。同时对纤维网和HP增强混凝土的抗压强度、劈裂强度、抗弯强度作了对比分析。最后对HP的作用机理进行了研究。结果表明，HP对水泥砂浆和混凝土有显著的增韧、增强作用，且随着HP掺量的增加抗压强度提高的幅度增大，抗折强度提高的幅度降低；HP水溶性高分子纤维的加入可改变混凝土的微观结构形态，在混凝土或砂浆中形成了水化产物与HP膜交织的空间网状结构，使浆体致密，减小孔隙率，从而影响其整体性能。
This paper mainly deals with the effect of hydrosoluble HP fibre ,fibremesh and FDN on cement mortar's bend resistant strength and compressive strength under the same operating conditions and with different HP mixtures; Comparing fibremesh to HP, both of which have different effects on concrete's compressive strength, tensile strength and bend resistant strength ; and finally discussing HP's mechanism.
The results indicate that HP can promote the toughness and strength of cement mortar and concrete, and with the increase in HP mixture, compressive strength increases more obviously than bend resistant strength does; With the hydrosoluble HP fibre added, the microstructure of mortar or concrete will change, the space web structure will be formed, which consists of mixed hydrates and HP films. As a result, the performance of mortar and concrete, with high strength and few apertures, can be improved.
This paper mainly deals with the effect of hydrosoluble HP fibre ,fibremesh and FDN on cement mortar's bend resistant strength and compressive strength under the same operating conditions and with different HP mixtures; Comparing fibremesh to HP, both of which have different effects on concrete's compressive strength, tensile strength and bend resistant strength ; and finally discussing HP's mechanism.
The results indicate that HP can promote the toughness and strength of cement mortar and concrete, and with the increase in HP mixture, compressive strength increases more obviously than bend resistant strength does; With the hydrosoluble HP fibre added, the microstructure of mortar or concrete will change, the space web structure will be formed, which consists of mixed hydrates and HP films. As a result, the performance of mortar and concrete, with high strength and few apertures, can be improved.
引文
[1] 杨久如，吴科如．混凝土未来科学发展的思考．混凝土，2001，3，3～9．
[2] 方汉中．世界建筑材料—发展水平和趋势．北京：建材工业出版社，1998．
[3] 袁勇，邵晓芸．合成纤维增强混凝土的发展前景．混凝土，2000,12,3～7．
[4] 高丹盈，刘建秀．钢纤维混凝土基本理论．北京：科学技术文献出版社，1994．
[5] 华渊等．纤维增韧高性能混凝土的试验研究．混凝土与水泥制品，1998.3．
[6] 孙家瑛．聚丙烯纤维对高性能混凝土抗折强度、抗冲击性能影响研究．混凝土，1998.3
[7] 戴建国等．网状聚丙烯纤维混凝土的试验研究．混凝土与水泥制品，1999.4．
[8] 朱江．聚丙烯纤维混凝土的技术性能及其应用．新型建筑材料，2000.2．
[9] 谷章昭等．合成纤维混凝土的性能及其工程应用．建筑材料学报，1999.2．
[10] 苏健波，李士恩．杜拉纤维增强混凝土的力学性能研究．广东土木建筑，2000.1．
[11] Sydney Furlan Jr. & Joao Bento de Hannai: Shear Behavior of Fiber Reinforced Concrete Beams. Cement and Concrete Composites, 19(1997)359～366.
[12] G.D.Manolis,P.J.Gareis: Dynamic properties of Polypropylene Fiber-Reinforced Concrete Siabes. Cement and Concrete Composites, 19(1997)341～349.
[13] 刘秉京．混凝土技术．北京：人民交通出版社，1998.7．
[14] [英]悉尼．明德斯等著，方清秋，吴科如译．混凝土．北京：建筑工业出版社，1992.2．
[15] 江见鲸，冯乃谦．混凝土力学．北京：中国铁道出版社，1991．
[16] A.M.内维尔，李国泮译．混凝土的性能．北京：中国建筑工业出版社，1991．
[17] 迟培云，吕平，周宗辉．现代混凝土技术．上海：同济大学出版社，1999．
[18] 唐春安，朱万成．混凝土损伤与断裂—数值试验．北京：科学出版社，2003.1．
[19] 姜福田．混凝土力学性能与测定．北京：中国铁道出版社，1989．
[20] 张振赢．复合材料力学基础．北京：航空工业出版社，1989．
[21] 俞茂宏．混凝土强度理论及其应用．北京：高等教育出版社，2002.1．
[22] 赵国藩，刘亚萍．钢纤维增强混凝土的研究与应用．混凝土与水泥制品，1987.2．
[23] 严少华，钱七虎．超短钢纤维高强混凝土静力与动力抗压特性对比试验及分析．混凝土与水泥制品，2001.1.33～35．
[24] 蔡海瑜．钢纤维膨胀混凝土的力学性能及变形特性研究．混凝土，2000.4．
[25] 贡金鑫，黄承逵，赵国藩．钢纤维混凝土的抗折疲劳方程．土木工程学报，2001.8．
[26] 鞠扬，樊承谋．钢纤维混凝土的疲劳损伤行为研究．工业建筑，1997.3．
[27] 林旭健．钢纤维高强混凝土冲切板的变形研究．工业建筑，2001.3．
[28] 姚武，吴科如．钢纤维混凝土的抗弯韧性研究．混凝土，2002.6．
[29] 王慧．混凝土、纤维混凝土裂纹扩展分析．工业建筑，1997.1
[30] 李秋义，杨向宁．连续纤维对水泥基体的增强作用的研究．工业建筑，1998.8．
[31] 孙伟．钢纤维对高强混凝土的增强、增韧与阻裂效应的研究．东南大学学报．1991.1．
[32] 宋玉普．多种混凝土材料的本构关系和破坏准则．北京：中国水利水电出版社，2002.12
[33] P. Stroeven. Steel Fiber Reinforcement at Boundaries in Concrete Elements. New Development in Concrete Science And Technology. 1995,P658～663.
[34] Zheng jianjun, Fan Chengmou. The Reinforcement Mechanism of Steel Fiber Concrete Plates. DeCSAT 95. P676.
[35] 朱江．聚丙烯纤维与高强高性能混凝土．混凝土，2000，5．
[36] 姚武，李杰．聚丙烯纤维对混凝土抗拉强度的影响．混凝土,2001.10．
[37] 曹诚．聚丙烯纤维对混凝土动力学特性的影响研究．混凝土，2000，5．
[38] 朱江，聚丙烯纤维在高性能混凝土中的应用研究．工业建筑，2001，1．
[39] 孙家瑛，魏涛，王学文．聚丙烯纤维对混凝土路用性能的影响．混凝土，2001，6．
[40] 冷发光，刘江山．克裂速纤维增强混凝土收缩性能试验研究．混凝土，2001.4．
[41] 亢景付．水泥混凝土的塑性收缩及聚丙烯纤维阻裂增韧机理探讨．混凝士，2003.1．
[42] 申爱琴，李祝龙．聚合物乳液改性水泥混凝土的微观结构．混凝土，2001.3．
[43] 谭娜，李赫亮．增强材料对聚合物混凝土性能的影响．混凝土，2002.2．
[44] 方萍．丙苯乳液改性聚合物水泥力学性能和内部结构研究．混凝土，2001.3．
[45] 姜洪义，殷仲海．NBS乳液—水泥砂浆共混体系的研究．混凝土，2002,2
[46] 陈建奎．混凝土外加剂的原理与应用．北京：中国计划出版社，1997.4．
[47] GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》
[48] GBJ81-85《普通混凝土力学性能试验方法》
[49] CECS 13：89《钢纤维混凝土试验方法》
[50] 湖南大学，太原工业大学，福州大学合编．建筑结构试验．北京：中国建筑工业出版社，1991．
[2] 方汉中．世界建筑材料—发展水平和趋势．北京：建材工业出版社，1998．
[3] 袁勇，邵晓芸．合成纤维增强混凝土的发展前景．混凝土，2000,12,3～7．
[4] 高丹盈，刘建秀．钢纤维混凝土基本理论．北京：科学技术文献出版社，1994．
[5] 华渊等．纤维增韧高性能混凝土的试验研究．混凝土与水泥制品，1998.3．
[6] 孙家瑛．聚丙烯纤维对高性能混凝土抗折强度、抗冲击性能影响研究．混凝土，1998.3
[7] 戴建国等．网状聚丙烯纤维混凝土的试验研究．混凝土与水泥制品，1999.4．
[8] 朱江．聚丙烯纤维混凝土的技术性能及其应用．新型建筑材料，2000.2．
[9] 谷章昭等．合成纤维混凝土的性能及其工程应用．建筑材料学报，1999.2．
[10] 苏健波，李士恩．杜拉纤维增强混凝土的力学性能研究．广东土木建筑，2000.1．
[11] Sydney Furlan Jr. & Joao Bento de Hannai: Shear Behavior of Fiber Reinforced Concrete Beams. Cement and Concrete Composites, 19(1997)359～366.
[12] G.D.Manolis,P.J.Gareis: Dynamic properties of Polypropylene Fiber-Reinforced Concrete Siabes. Cement and Concrete Composites, 19(1997)341～349.
[13] 刘秉京．混凝土技术．北京：人民交通出版社，1998.7．
[14] [英]悉尼．明德斯等著，方清秋，吴科如译．混凝土．北京：建筑工业出版社，1992.2．
[15] 江见鲸，冯乃谦．混凝土力学．北京：中国铁道出版社，1991．
[16] A.M.内维尔，李国泮译．混凝土的性能．北京：中国建筑工业出版社，1991．
[17] 迟培云，吕平，周宗辉．现代混凝土技术．上海：同济大学出版社，1999．
[18] 唐春安，朱万成．混凝土损伤与断裂—数值试验．北京：科学出版社，2003.1．
[19] 姜福田．混凝土力学性能与测定．北京：中国铁道出版社，1989．
[20] 张振赢．复合材料力学基础．北京：航空工业出版社，1989．
[21] 俞茂宏．混凝土强度理论及其应用．北京：高等教育出版社，2002.1．
[22] 赵国藩，刘亚萍．钢纤维增强混凝土的研究与应用．混凝土与水泥制品，1987.2．
[23] 严少华，钱七虎．超短钢纤维高强混凝土静力与动力抗压特性对比试验及分析．混凝土与水泥制品，2001.1.33～35．
[24] 蔡海瑜．钢纤维膨胀混凝土的力学性能及变形特性研究．混凝土，2000.4．
[25] 贡金鑫，黄承逵，赵国藩．钢纤维混凝土的抗折疲劳方程．土木工程学报，2001.8．
[26] 鞠扬，樊承谋．钢纤维混凝土的疲劳损伤行为研究．工业建筑，1997.3．
[27] 林旭健．钢纤维高强混凝土冲切板的变形研究．工业建筑，2001.3．
[28] 姚武，吴科如．钢纤维混凝土的抗弯韧性研究．混凝土，2002.6．
[29] 王慧．混凝土、纤维混凝土裂纹扩展分析．工业建筑，1997.1
[30] 李秋义，杨向宁．连续纤维对水泥基体的增强作用的研究．工业建筑，1998.8．
[31] 孙伟．钢纤维对高强混凝土的增强、增韧与阻裂效应的研究．东南大学学报．1991.1．
[32] 宋玉普．多种混凝土材料的本构关系和破坏准则．北京：中国水利水电出版社，2002.12
[33] P. Stroeven. Steel Fiber Reinforcement at Boundaries in Concrete Elements. New Development in Concrete Science And Technology. 1995,P658～663.
[34] Zheng jianjun, Fan Chengmou. The Reinforcement Mechanism of Steel Fiber Concrete Plates. DeCSAT 95. P676.
[35] 朱江．聚丙烯纤维与高强高性能混凝土．混凝土，2000，5．
[36] 姚武，李杰．聚丙烯纤维对混凝土抗拉强度的影响．混凝土,2001.10．
[37] 曹诚．聚丙烯纤维对混凝土动力学特性的影响研究．混凝土，2000，5．
[38] 朱江，聚丙烯纤维在高性能混凝土中的应用研究．工业建筑，2001，1．
[39] 孙家瑛，魏涛，王学文．聚丙烯纤维对混凝土路用性能的影响．混凝土，2001，6．
[40] 冷发光，刘江山．克裂速纤维增强混凝土收缩性能试验研究．混凝土，2001.4．
[41] 亢景付．水泥混凝土的塑性收缩及聚丙烯纤维阻裂增韧机理探讨．混凝士，2003.1．
[42] 申爱琴，李祝龙．聚合物乳液改性水泥混凝土的微观结构．混凝土，2001.3．
[43] 谭娜，李赫亮．增强材料对聚合物混凝土性能的影响．混凝土，2002.2．
[44] 方萍．丙苯乳液改性聚合物水泥力学性能和内部结构研究．混凝土，2001.3．
[45] 姜洪义，殷仲海．NBS乳液—水泥砂浆共混体系的研究．混凝土，2002,2
[46] 陈建奎．混凝土外加剂的原理与应用．北京：中国计划出版社，1997.4．
[47] GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》
[48] GBJ81-85《普通混凝土力学性能试验方法》
[49] CECS 13：89《钢纤维混凝土试验方法》
[50] 湖南大学，太原工业大学，福州大学合编．建筑结构试验．北京：中国建筑工业出版社，1991．