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《紡織纖維增強(qiáng)再生混凝土研究進(jìn)展》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、紡織纖維增強(qiáng)再生混凝土研究進(jìn)展 摘要:中國每年要產(chǎn)生數(shù)以億噸計的建筑垃圾。目前,中國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾的近40%,將未經(jīng)處理的建筑垃圾直接運(yùn)往郊外或鄉(xiāng)村,采用露天堆放或以填埋的方式進(jìn)行處理,不僅會消耗大量的土地資源、還會占用垃圾清運(yùn)費(fèi)等建設(shè)經(jīng)費(fèi),同時,清運(yùn)和堆放過程中的遺撒和粉塵、灰砂飛揚(yáng)等問題又會引起嚴(yán)重的環(huán)境污染,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。越來越多的專家學(xué)者希望通過使用紡織垃圾作為摻合料和引進(jìn)外加劑、減水劑來提高再生混凝土的性能,設(shè)計出具有工程應(yīng)用價值的廢棄纖維再生混凝土,解決多種環(huán)境和生態(tài)問題?! £P(guān)鍵詞:纖維再生混凝土力學(xué)性能耐久
2、性能 中圖分類號:TU528.01文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2016)03(b)-0070-02 混凝土是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程中的重要基礎(chǔ)原材料之一,是我國各種建筑耗材中消耗量最大的。水泥混凝土是一種既傳統(tǒng)又煥發(fā)著無限生命力的建筑材料,隨著城市的不斷擴(kuò)張和工業(yè)化加劇,混凝土的消耗量也在持續(xù)增加。我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如火如荼地進(jìn)行,城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加劇,每年建設(shè)鐵路、橋梁、港口等基礎(chǔ)建設(shè)就需要約40億方混凝土?! 〗Y(jié)構(gòu)終有其壽命,壽終的建筑就成為建筑垃圾,這些建筑垃圾中50%~70%為廢棄混凝土(約24000萬t)。建筑垃圾
3、一般采取直接填埋的方法來處理,這種方法既浪費(fèi)土地,又浪費(fèi)了資源。再生混凝土是用建筑垃圾中分離出的再生骨料,替代混凝土中的部分或全部骨料。這是解決天然骨料資源緊缺問題、建筑垃圾污染和治理的難題以及可能由此引發(fā)的一系列生態(tài)和社會問題的有效方法?! √烊还橇蠑嚢璩傻幕炷帘旧砭陀胁牧蟿傂源蠖嵝圆蛔愕膯栴},以及混凝土材料本身固有的結(jié)構(gòu)缺陷,造成混凝土抗拉強(qiáng)度低、韌性差、易開裂,而再生混凝土由于再生骨料表面附著部分硬化的水泥砂漿,這一缺陷更加明顯。在傳統(tǒng)的混凝土性能開發(fā)領(lǐng)域,常通過添加粉煤灰、聚丙烯纖維等來改善混凝土的相關(guān)性能指標(biāo)。在再生混凝土性能的
4、研究中許多學(xué)者希望通過添加短纖維彌補(bǔ)這些缺陷,并取得了一定的成果。 1紡織纖維增強(qiáng)再生混凝土的制備工藝 針對纖維增強(qiáng)混凝土性能的試驗(yàn)在各種混凝土試驗(yàn)中并不少見。但是在混凝土攪拌過程中極易出現(xiàn)纖維成團(tuán)現(xiàn)象,導(dǎo)致纖維分布不均勻,致使混凝土性能不穩(wěn)定。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,采用干拌法拌制混凝土。即先投入砂、水泥、碎石、再生骨料,攪拌均勻后,再分次投入廢棄纖維進(jìn)行攪拌,直至設(shè)計添加完纖維量并且攪拌均勻后加入水,再持續(xù)攪拌10min左右即可,制備工藝流程圖如圖1所示?! ?紡織纖維增強(qiáng)再生混凝土的力學(xué)性能 2.1抗壓強(qiáng)度4 針對纖維增強(qiáng)混凝土
5、抗壓性能的研究已經(jīng)比較豐富。寧夏大學(xué)王勇升、金寶宏等研究指出摻加0.4%和0.8%的聚丙烯纖維時,混凝土的抗壓強(qiáng)度提高為104%和120%。當(dāng)混凝土摻加0.4%和0.8%的滌綸纖維時,其相應(yīng)的抗壓強(qiáng)分別提高至105%和94.8%[1]。天津工業(yè)大學(xué)王建坤、天津城建學(xué)院王書祥等人的實(shí)驗(yàn)分別使用滌綸和回收滌綸作為增強(qiáng)纖維。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用滌綸作為增強(qiáng)纖維可以使抗壓強(qiáng)度提高7.4%~26.45%,使用回收的滌綸也表現(xiàn)出相同的作用,但在有些配比中表現(xiàn)較差[2]?! ⊥瑫r對于使用聚丙烯腈纖維作為增強(qiáng)纖維對于混凝土的抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)并不十分明顯。纖維摻量為0
6、.15%時,混凝土的抗壓強(qiáng)度僅有約9%的提升。AchozaimyAM等人進(jìn)行的研究表明以聚丙烯作為增強(qiáng)纖維對抗壓性能改變不大。李燕飛等人的實(shí)驗(yàn)也表明了抗壓強(qiáng)度在1d、3d、28d均有不同程度地提高?! 〈送鈴?zhí)煲淼热说脑囼?yàn)表明纖維長度也對混凝土的力學(xué)性能有影響25mm效果好于11mm[3]。楊永生等人的試驗(yàn)表明添加體積率在0%~0.12%的聚丙烯纖維時,混凝土抗壓強(qiáng)度提升幅度明顯增大,體積率在0.12%~0.14%時,混凝土抗壓強(qiáng)度提升強(qiáng)度趨于平穩(wěn)?;炷恋目箟簭?qiáng)度會隨聚丙烯纖維的摻量增加而不斷增加[4]?! ?.2劈裂抗拉強(qiáng)度 李學(xué)英等的
7、試驗(yàn)表明聚丙烯纖維混凝土比普通混凝土的3d、7d和28d的抗折強(qiáng)度分別提高了39%和11%和19%[5]。聚丙烯腈纖維對混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度增加的影響則在纖維摻量為0.15%時比較明顯,提升量接近20%;王建坤等人的實(shí)驗(yàn)表明使用滌綸和回收滌綸對混凝土抗拉強(qiáng)度均有明顯提高,并且加入的纖維長度30mm效果較好[2]。4 很多試驗(yàn)均表明滌綸纖維增強(qiáng)混凝土和聚丙烯纖維增強(qiáng)混凝土中隨著纖維摻量的增加,試件的抗劈裂強(qiáng)度變化趨勢均是先上升,后下降。對比而言,采用滌綸作為增強(qiáng)纖維的效果明顯好于使用聚丙烯纖維作為增強(qiáng)纖維。也有試驗(yàn)表明在混凝土中加入聚丙烯在1d
8、時抗拉強(qiáng)度降低了3.4%?! ?紡織纖維增強(qiáng)再生混凝土的耐久性能 3.1抗?jié)B性 已經(jīng)有很多學(xué)者對于纖維增強(qiáng)再生混凝土的抗?jié)B性能進(jìn)行研究。馬一平、郭海洋等人試驗(yàn)研