防渗抗裂剂和PVA纤维对混凝土性能及微观结构的影响研究

为了探究防渗抗裂剂和PVA纤维对混凝土性能的影响,研究了单掺PVA纤维、单掺防渗抗裂剂(W)和复掺PVA纤维与防渗抗裂剂对混凝土和易性、混凝土早期开裂性能、力学性能、体积稳定性和抗渗性能的影响。结果表明:防渗抗裂剂可以增加混凝土拌和物的粘稠度,提高混凝土拌和物的抗离析性能和保水保坍性能,改善现场混凝土施工和易性;单掺防渗抗裂剂和单掺PVA纤维均可以有效地提高混凝土抗裂性能和抗渗性能;复掺PVA纤维和防渗抗裂剂与单掺PVA纤维相比,并没有产生明显的优势叠加效应。     

防渗抗裂剂和PVA纤维对混凝土性能的影响研究

依托于新疆阿尔塔什水利枢纽工程,研究了单掺PVA纤维、单掺WHDF防渗抗裂剂和复掺PVA纤维与WHDF防渗抗裂剂对混凝土和易性、早期抗裂性能、力学性能、体积稳定性、绝热温升和抗渗性能的影响,同时通过扫描电镜研究了WHDF防渗抗裂剂对混凝土界面的影响。结果表明:WHDF可以增加混凝土拌和物的黏稠度,提高混凝土拌和物的抗离析性能和保水保坍性能,改善现场混凝土施工和易性。单掺WHDF防渗抗裂剂和单掺PVA纤维可以有效提高混凝土抗裂性能和抗渗性能;复掺PVA纤维和WHDF防渗抗裂剂与单掺PVA纤维相比,并没有产生明显的优势叠加效应。     

PVA纤维和抗裂防渗剂对水工混凝土性能的影响

通过试验研究了PVA纤维和抗裂防渗剂对水工混凝土开裂抗渗性、体积稳定性以及力学性能的影响。结果表明：防渗抗裂剂可以改善拌合物保水保坍、抗离析及施工和易性，提高新拌混凝土黏稠度；单掺PVA纤维或防渗抗裂剂能够明显增强混凝土的抗渗抗裂性能，而防渗抗裂剂与PVA纤维的复掺未表现出有效的叠加效应，研究成果为增强水利工程整体抗裂性能提供决策依据。     

纤维对水工抗冲磨硅粉混凝土性能的影响

在水工抗冲磨硅粉混凝土中掺入不同品种纤维可以改善混凝土性能,研究了水工抗冲磨硅粉混凝土掺入改性聚乙烯醇纤维KS-1500(PVA1)、聚乙烯醇纤维(PVA2)和聚丙烯纤维(PP)后,混凝土的基本力学性能、抗冲击韧性、抗冲磨强度、抗裂性能。结果表明,掺入不同品种的纤维后,可提高混凝土极限拉伸值、抗冲击韧性、抗冲磨强度、平板抗裂性,抑制混凝土干缩。综合比较分析,掺入改性聚乙烯醇纤维KS-1500对提高水工抗冲磨硅粉混凝土的性能有利,尤其是极限拉伸值。     

纤维混凝土抗裂性能研究

通过试验比较了单掺聚丙烯腈纤维、混掺聚丙烯腈纤维和钢纤维混凝土的强度、极限拉伸值、弯曲韧性和抗裂性能,试验结果表明,聚丙烯腈纤维能抑制混凝土早期塑性及干缩裂缝,提高混凝土早期抗弯韧性,对混凝土抵抗早期裂缝有明显影响,但对混凝土后期抗裂性能没有明显作用;混掺钢纤维与聚丙烯腈纤维明显提高了混凝土的抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值和弯曲韧性,可同时改善混凝土早期与后期的抗裂性能,但如成型不当更易形成裂缝.     

改性PVA纤维在混凝土中的试验研究及应用

对于大体积混凝土的裂缝问题,一直以来是水利水电工程中关注的重点和难点。如果裂缝处理不当,对投入运行后的工程存在极大的安全隐患,如何提高混凝土的抗裂性能,是国内外专家关注的焦点。常见的措施是时混凝土从出机口到浇筑后一段时间进行温度控制,但是在长间歇面如果温控措施做得不到位,很容易引起坝体大面积裂缝。改性PVA纤维是一种高强高弹性模量的合成纤维,与混凝土中的水泥浆体黏结力强,能够有效提高混凝土的极限拉伸值。降低干缩,而且不影响自生体积变形。试验证明,改性PVA纤维有效增强大坝混凝土抗裂能力、现场应用情况良好。改性PVA纤维的应用为抗裂混凝土配合比试验积累了经验。     

溪洛渡水电站掺PVA纤维混凝土的试验研究及应用

溪洛渡水电站拦河大坝为双曲拱坝,最大坝高285．5m,大坝混凝土抗裂指标要求高,为了提高混凝土的极限拉伸值、自生体积变形性能,进行外掺改性PVA纤维大坝混凝土配合比的试验研究,并在溪洛渡水电站工程成功应用。室内试验研究和对大坝混凝土的抽样检测结果表明,掺改性PVA纤维混凝土可提高28d龄期混凝土极限拉伸值10％以上,相同龄期可减少混凝土自生体积变形收缩约15×10^-6左右,有效的提高了大坝混凝土的抗裂性能指标。     

不同纤维大坝混凝土的变形性能和抗裂性分析

选用PVA1、PVA2和PP三种不同厂家生产的纤维,通过试验研究了纤维对大坝混凝土力学性能和变形性能的影响,并对混凝土抗裂性进行了分析。结果表明,掺入三种纤维后混凝土的抗压强度、劈拉强度和轴拉强度均不同程度地降低;与基准混凝土相比,纤维混凝土干缩值均略有增加,自生体积变形收缩减小,且180 d龄期后纤维混凝土的变形均由微收缩型转变为微膨胀型,表明纤维可以抑制混凝土的自生体积收缩,有利于提高混凝土的抗裂性能;各加荷龄期PVA1纤维混凝土的徐变均大于相应基准混凝土,PVA2和PP纤维混凝土的徐变小于或等于基准混凝土;不同纤维对大坝混凝土抗裂性的改善效果不同,本研究采用的PVA1纤维对抗裂性的改善作用最优。在工程具体应用时需结合试验进行纤维材料优选。     

PVA纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响

为考察聚乙烯醇(PVA)纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响,测试了0(基准)、0.1%、0.2%和0.3%等PVA纤维掺量下混凝土的力学、变形和早期抗裂性能。结果表明:0.1%掺量时混凝土坍落度由175 mm下降到80 mm,下降幅度超过了50%;PVA纤维混凝土抗压强度、轴向抗拉强度和抗拉弹性模量略有降低,极限拉伸值变化不明显,与基准组相比,0.1%、0.2%和0.3%掺量时混凝土单位面积上的总开裂面积分别降低了38%、60%和45%;0.1%掺量时干缩率最低,0.2%和0.3%掺量时略有增加。基于上述结果,建议PVA纤维体积掺量为0.1%。     

PVA纤维增强混凝土的弯曲韧性

为了掌握具有高强度和弹性模量的聚乙烯醇纤维(PVA)增强混凝土的抗弯韧性,对PVA纤维混凝土的弯曲韧性进行了系统试验,测定了不同纤维掺量纤维混凝土梁的荷载—挠度全曲线。基于美国ASTM方法,分析了PVA纤维增强混凝土的弯曲韧性。研究表明:PVA纤维可显著提高混凝土抗弯韧性和变形能力,纤维掺量为0.78kg/m3、1.0kg/m3和1.3kg/m3时,韧性指数I5分别比素混凝土提高2.89、2.82和3.24倍,I10分别比素混凝土提高4.33、5.08和6.29,I30分别比素混凝土提高7.91、7.98和8.83。在纤维体积率相同情况下,PVA纤维混凝土抗弯韧性高于聚丙烯纤维混凝土;PVA纤维使混凝土由脆性破坏变为延性破坏。     

复掺纤维和粉煤灰的面板混凝土性能研究

为了考察纤维和粉煤灰对面板混凝土力学性能和体积稳定性的影响,试验研究了复掺粉煤灰和纤维的面板混凝土力学性能、干缩性能以及早期抗裂性能,并与基准混凝土进行了对比。结果表明:复掺粉煤灰和纤维,可以同时发挥粉煤灰混凝土后期强度增长快的特点以及纤维抗裂增韧的效果,复掺粉煤灰和纤维的混凝土90 d龄期抗压强度接近基准混凝土,28 d和90 d劈拉强度和极限拉伸值超过基准混凝土。纤维和粉煤灰可以约束混凝土的干缩,复掺粉煤灰和纤维的混凝土干缩率明显低于基准混凝土干缩率。复掺纤维和粉煤灰减少了水泥浆体和混凝土早期的收缩,并抑制了裂纹的产生和发展,从而提高了硬化水泥浆体和混凝土的抗裂能力。     

PVA纤维混凝土在几内亚苏阿皮蒂大坝中的应用

几内亚苏阿皮蒂水利枢纽项目为碾压混凝土重力坝,工期紧,混凝土量大。工程所在区域旱季(11月~4月)、雨季(5月~10月)气候分明,月均温差不大。根据工程现场温度、湿度等环境条件与中国存在较大差异的特点,采取了与国内常规做法有差异的混凝土温控措施,取得了较好的效果,为在类似地区混凝土温度控制积累了经验。     

PVA纤维对水工混凝土抗冲磨性的影响试验研究

为解决水工建筑物面临的冲蚀问题,试验研究了在不同养护龄期下,不同体积掺量PVA纤维对混凝土强度、抗冲磨性能的影响,并对纤维混凝土的微观形貌进行了分析。研究结果表明,同基准组混凝土相比,当PVA纤维体积掺量为0.2%时,纤维混凝土的抗压强度提升了20.8%,劈裂抗拉强度提升了33.2%,抗冲磨强度提升了108.4%,磨损深度下降了34.2%,质量磨损率下降了3.9%。PVA纤维混凝土微观形貌的分析结果显示,当PVA纤维体积掺量为0.2%时,纤维在混凝土基体内分散性良好且呈乱向分布。结合SEM分析结果得知,在混凝土中掺入适量PVA纤维,可以显著提升水工混凝土的强度和抗冲磨性。     

纤维混凝土在水利工程中的应用

归纳了工程中常用纤维混凝土中纤维的种类及参考掺量,探讨了纤维混凝土优良的阻裂、增强、增韧、抗裂、抗渗机理。针对纤维混凝土的优良特性及水利工程的特点,介绍了纤维混凝土在水利工程中的水下构结、渠道衬砌、抗冲刷部位、板式混凝土结构、施工工地路面等应用情况,并指出了今后在纤维混凝土研究及应用领域应着重开展的工作。     

常规制备的PVA纤维增韧水泥基复合材料

针对水泥基材料抗拉强度低、韧性差、可靠性低和开裂后裂缝宽度难以控制等问题,使用适量的PVA短纤维,通过弯曲、直接拉伸力学性能试验,效果显著．     

纤维素纤维矿物掺合料改善高性能混凝土抗裂性能

利用极差分析和方差分析,研究纤维素纤维、粉煤灰、煤矸石、硅灰等对混凝土抗压强度、劈裂强度和拉压比的影响。在保证混凝土劈裂强度的基础上,优选混凝土配合比进行混凝土抗裂性能试验。试验结果表明,纤维素纤维对混凝土的强度无明显影响,但可显著改善混凝土抗裂性能;矿物掺合料也可以改善混凝土的抗裂性。     

玄武岩纤维混凝土物理力学性能试验研究

玄武岩纤维作为一种新型无机纤维材料,将其掺入普通混凝土中可显著提高混凝土的物理力学性能。结合前人研究成果,通过改变玄武岩纤维掺量,对玄武岩纤维混凝土的配合比设计、抗压强度、抗折强度、抗拉强度等力学性能,以及抗冻性。干缩耐久性等进行了试验研究,同时探讨了不同玄武岩纤维混凝土制备工艺对材料性能的影响。相关成果可为玄武岩纤维混凝土的工程应用提供理论依据。      

带裂缝混凝土轴拉力学性能及Kaiser效应试验研究

为了解带裂缝混凝土在轴拉荷载作用下的力学特性和在变幅循环荷载作用下声发射Kaiser效应,设计了3种带不同初始缝长的混凝土轴向拉伸试验,详细分析了初始缝长对混凝土轴拉强度、断裂韧度、弹性模量等力学参数和声发射Kaiser效应的影响。结果表明:随着初始缝长的增加,混凝土弹性模量保持不变,断裂韧度逐渐增加,轴拉强度与初始缝长呈线性递减关系;在变幅循环荷载作用下,混凝土表现出明显的Kaiser效应,随着荷载水平的提高,Kaiser效应逐渐减弱;当缝高比小于0.4时,Kaiser效应随初始缝长的增大逐渐增强;Kaiser效应本质上是由混凝土内部损伤程度决定的。此外,混凝土轴拉强度的大小会影响其在低荷载水平作用时声发射信号的强弱,据此可判断混凝土试件强度的高低。     

不同纤维及掺量对混凝土的强度影响规律分析

为研究不同纤维与混凝土基质的协同变形作用,针对单掺ＰＶＡ纤维、单掺ＵＰＥ纤维以及两者混合掺入3类情况的试样不同龄期不同掺量的强度特性进行了试验分析,研究显示:ＵＰＥ纤维与混凝土的结合性比ＰＶＡ纤维好,但难分散,试样的离散性较大;混合纤维（ＵＰＥ和ＰＶＡ纤维体积掺量1∶1）混凝土比较经济,综合力学性能也最高,其抗折强度最佳掺量为0．4％,此时抗折强度为6．6ＭＰａ,提高率为24．1％;抗压强度达49ＭＰａ,提高率为8％;折压比为0．135,提升14．4％。