混凝土与水泥制品
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  • 文章内容

聚甲醛纤维对混凝土性能的影响

作者:张丽辉1,2,刘建忠1,2,周华新1,2,阳知乾1,2    单位:(1.高性能土木工程材料国家重点实验室,南京210008;2.江苏苏博特新材料股份有限公司,南京 211103)

关键词:聚甲醛纤维;混凝土;新拌性能;塑性抗开裂性能;体积稳定性;耐久性能

摘  要:为了利用聚甲醛(POM)纤维的性能优势,并促进其在纤维混凝土领域的推广与应用,研究了POM纤维和PP纤维对混凝土新拌性能、塑性抗开裂性能、力学性能、体积稳定性和耐久性能的影响规律。结果表明,掺入POM纤维虽降低了混凝土的新拌性能、抗压强度和干燥收缩变形,但却有效提高了砂浆的塑性抗开裂能力、混凝土的劈裂抗拉强度和耐久性能。与PP纤维相比,当POM纤维和PP纤维的掺量相同时,掺加POM纤维的混凝土具有更为优异的新拌性能、塑性抗开裂能力、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗氯离子渗透性能、抗碳化能力和抗冻性能。

 0   前言

  聚甲醛(Polyoxymethylene,简称POM)纤维是一种综合性能优异的高性能有机合成纤维,具有高强高弹模及优异的耐磨损性、耐碱性、高伸长回复、耐划伤断裂特性和长期使用稳定性,其分子结构中含有大量醚键,与无机材料具有良好的相容性,且结合强度高,可广泛用于水泥基材料的增韧阻裂,所增强的混凝土均相性、力学性能良好,超过目前广泛使用的聚丙烯(PP)等纤维[1-5]。大量研究表明[2,6-8]:POM纤维耐碱不耐酸,在一定黏度的分散液中,POM纤维比PP纤维的分散性能更好,掺入POM、PP纤维后的混凝土抗压强度降低,但抗折强度、劈裂抗拉强度和平板抗裂性能均提高,且当POM、PP纤维长度相同时,增强的混凝土达到同一水平抗折强度时需要耗用更多的PP纤维;同时,POM纤维对混凝土的抗劈拉性能增强效果较PP纤维要好,特别是在纤维低掺量时更为明显。此外,与聚乙烯醇(PVA)纤维、PP纤维相比,掺入POM纤维对砂浆流动性的影响最小,且其增强砂浆的韧性和抗冻性能最好。因此,与PP纤维相比,POM纤维在混凝土中具有更好的分散性能、增韧阻裂作用和耐久性能提升效果,使其有望代替或部分代替PP纤维成为混凝土砂浆用纤维增强材料中的新成员。
  本文以PP纤维为对比样,系统对比研究了POM和PP纤维对混凝土新拌性能、塑性抗开裂性能、力学性能、体积稳定性和耐久性能的影响。
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