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改性异形聚丙烯（PP）增强水泥混凝土抗裂性研究
摘要：现代建筑业发展过程中，涌现出一系列的新型建筑材料。其中在传统混凝土中掺加纤维，能使混凝土综合性能尤其是防裂性能有大幅度的提高。本文通过改变加入纤维的品种、长度、含量，研究j各项因素对水泥混凝土防裂性能的影响。结果表明，适当控制纤维长度、含量，改性异形PP，能很好地提高水泥防裂性能。
关键词：水泥防裂;纤维增强;改性异形聚丙烯(PP)纤维;复合材料，裂缝控制率
1、前言
建筑业的发展不断对建筑材料提出了新的要求。从而各种不同用途的新建筑材料应运而生。作为传统建筑材料之一的水泥混凝土在受到广泛应用的同时，又因为它脆性大、抗拉伸性差、抗裂性差影响了它在工程方面的进一步应用。纤维增强水泥混凝土由于可以有效地改善传统水泥混凝土的缺陷，因而在最近几十年作为一种新型建筑材料将得到更大的发展。
合成纤维在水泥混凝土中的应用，始于七十年代。工业发达国家如美国、加拿大、日本、德国将其工业规模地应用于大型新建工程和修补工程中 ]。常用的合成纤维有尼龙、聚酯、聚乙烯、聚乙烯醇以及聚丙烯等。其中尤以尼龙和聚丙烯的用量最大。由于聚丙烯纤维的成本很低，而且耐酸碱性好，所以取聚丙烯纤维作为传统混凝土的增强纤维有很大的实际意义。但普通聚丙烯纤维的亲水性不好，它与水泥的粘结性较弱，所以主要应选用经过改性的聚丙烯纤维作为水泥增强复合材料。目前，国内外纤维增强混凝土的机理还没有定论，对聚丙烯纤维增强水泥混凝土材料的研究也不多。我们经过一系列的实验，发现添加纤维后的水泥混凝土在抗冲击性、耐蓉性、抗冻性、抗渗性、及抗裂性能都有明显增加。这里我们就改性聚丙烯水泥增强材料的抗裂性能的影响因素及形成机理进行一些探讨。
2、原材料和实验方法
2.1 原材料水泥 普通硅酸盐425号水泥。安徽芜湖第三水泥厂生产符合GB一175—92砂 中砂、细度模数为2、6改性异形聚丙烯(PP) 中国纺织大学和张家港第二合纤厂生产聚乙烯醇纤维(PvA)：金山石化维纶厂生产(主要性能参见表1)外加剂 减水剂由湛江外加剂生产，加入量以水泥质量百分比表示.
2.2 实验方法将纤维以一定的体积含量加入水泥中，搅拌3 rain，再以水泥：黄沙z水一2 3：0.8的比例充分混和搅拌3 min。模具用木框所制，规格为320×220×12的长方体。本试样成形方法采用人工插扦，试样浇铸后为模仿外界恶劣条件，甩烘箱加风扇让其快速脱水。收缩两小时后测定缝隙长度和宽度(长度：大>3 mm，中z～3 mm，小1～2mm，细<1 mm)，指数分别定义为3，2，1.O.5，每一指数乘以相应裂纹条数，相加后即为该试样收缩裂纹之总和m。裂纹控制率0 R一(1一m/m。)×1O ，m。为未加纤维的试样裂缝的总长。
3、实验结果与讨论
开裂对于纤维水泥混凝土的使用有很大的负面影响，所以抗裂性是水泥混凝土的一个重要指标。而对纤维基水泥复合材料而言，影响其开裂性能的因素很多。主要与加入纤维的长度、直径、加入量及界面性能有关。下面将就一些主要影响因素综合实验结果进行讨论。
3.1 纤维长度对复合材料的抗裂性的影响同样条件下纤维长度对抗裂性的影响有一个峰值。这是由于相同条件下随着纤维长度的上升，一方面有利于控制裂缝生长和扩展，与此同时，当纤维长度上升到一定的程度时，另一方面却又影响了它在基质中的分散的均匀性，所以又会导致裂缝有上升的趋势。综合上述两点及实验结果，认为1 5～25 ITlm是比较理想的。应根据不同的操作条件对纤维的长度进行选择。
3.2 纤维的舔加量纤维的添加量是纤维增强水泥混凝土应用过程中的一个重要的参数 添加量越大则价格必定越高，而价格过高又势必限制其使甩范围，影响其应用前景。而添加量过少，又无法充分发其抗裂及其它优异性能。所以寻找一个经济效用最佳添加量是十分必要的。
3.3 改性异形聚丙烯与其它纤维抗裂性比较实验过程发现，虽尼龙的分散性略好，而聚乙烯醇的界面粘结能力鞍强，但是经过表面改性的异形聚丙烯抗裂效果更好。上述效果还可以从图1中清晰地观察到。
4、结论
综合上述实验结果.我们可以看出纤维添加入水泥混凝土之后能有效改善混凝土的抗裂性，但改善程度固纤维品种、长度、添加量等因素的不同而改变。
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