抗冲击性试件尺寸为15cm×15cm×5cm,每组共5个试件。将8kg重的钢球从25cm高度自由落下,当试件裂缝宽度大于3mm时,记录冲击次数,试验结果取中间3个数据的平均值。

　　三、结果与讨论

　　1. 聚丙烯纤维网对高性能混凝土脆性影响

　　高性能混凝土的强度和耐久性主要受水灰比和矿物聚合物的影响,当水灰比(W/C)定时,矿物掺合料掺量将直接影响到高性能混凝土上的各种物理力学性能。而掺聚丙烯纤维可以改善高性能混凝土各种物理性能。表5是高性能混凝土改变纤维掺量(0、0.1%、0.15%)对混凝土强度影响。

　　表5 高性能水泥基聚丙烯纤维网复合材料强度(Table5. strength of polypropylene Fibermesh reinforced high performance composite material)

　　Sample SF% PFM Volume compresive strength(MPA) Flexural strength(MPA) R 3 R 28 R 3 R 28 1 0 0 36.9 63.4 5.31 8.53 2 5 0 43.0 73.9 5.45 9.05 3 10 0 47.5 82.4 6.06 9.82 4 0 0.1 29.3 60.8 5.36 8.59 5 5 0.1 29.9 61.3 5.33 8.72 6 10 0.1 32.4 66.9 5.45 9.25 7 0 0.15 38.4 68.5 6.08 9.35 8 5 0.15 39.9 77.7 6.28 11.02 9 10 0.15 47.4 82.3 7.55 12.52

　　SF-silica fume PFM-polypropylene Fibermesh

　　实验结果表明:当水灰比(w/c)一定时,混凝土力学性能随掺量增加而提高,与此同时混凝土的耐久性能也大幅度提高。但硅灰掺量变化对混凝土抗压、抗折强度影响程度是不一样的。由表中数据可以看出,当硅灰从0-10%混凝土抗压强度提高30%以上,而抗折强度仅仅提高15%左右,这样高性能混凝土的脆性就随之显着提高。

　　试验结果表明掺加聚丙烯纤维可以改善高性能混凝土的脆性。当聚丙烯纤维含量从(0-15%)高性能混凝土的抗压强度几乎没有变化、而抗折强度提高27%以上。使混凝土的脆度系数从8.39下降到6.5%.从而表现为高性能混凝土在保证抗压强度和耐久性能不变的前提下大幅度降低混凝土的脆性。

　　2. 聚丙烯纤维网对高性能混凝土抗冲击性影响

　　聚丙烯纤维网对高性能混凝土抗冲击性具有较大影响。由实验数据可知,在高性能混凝土中掺加纤维可以显着改善混凝土的抗冲击性能。高性能混凝土的抗冲击性能随纤维掺量增加而明显提高,混凝土抗冲击性提高与纤维掺量成正比。此外纤维高性能混凝土的抗冲击性能随混凝土基材料强度的提高而增长。因此,纤维与高性能混凝土基村复合是配制高性能水泥基复合材料的主要技术途径之一。

　　3. 聚丙烯纤维对高性能混凝土增折与抗冲击性能改善的机理初探

　　综上所述,在高性能混凝土中掺入聚丙烯纤维后能显着提高混凝土抗折强度和抗冲击性能,其抗冲击性能的提高尤为显着。究其原因,在于纤维的阻裂效应。实际上高性能混凝土从无缺陷理想状态来讲,其抗压、抗折强度增长幅度应该是基本一致的。之所以高性能混凝土抗压强度提高幅度大大地大于抗折强度提高幅度,原因就在于高性能混凝土内部存在不同尺度。由于高性能混凝土脆性及自收缩等造成内部存在不同尺度的微裂缝,而微裂缝对抗折强度的影响远大于抗压强度。由于高性能混凝土脆性及自收缩等造成内部存在不同尺度的微裂纹,在结构形成过程中,聚丙烯纤维阻止了这些裂缝的引发,从而减少了裂缝源的数量,并使裂缝尺度变小,这就降低了裂缝尖端的应力强度因子,缓和了裂缝尖端受力集中程度,在受力过程中,又抑制了裂缝的引发与扩展。这样就可以充分发挥高性能混凝土高抗折强度效应,这就是纤维能大幅度提高高性能混凝土抗折强度而不能提高其抗压强度的原因。但为了充分发挥纤维混凝土阻裂效果,必须加强界面粘结性能,而界面粘结特性又直接受水灰比(w/c)和硅灰的影响。

　　(1)减小w/c对界面区影响

　　w/c的大小是影响聚丙烯纤维与混凝土基材、集料与水泥石界面的粘结主要因素。界面粘结与界面区微观矿物组成和其结构密切相关。当w/c较大时,混凝土集料

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