Y型聚丙烯纤维硅灰溷掺改善溷凝土性能.ppt

1、Y型聚丙烯纤维/硅灰混掺改善混凝土性能,济南中坚建设检测试验有限公司,QC小组概况,选题,高强混凝土有许多缺陷，例如：抗拉、抗弯强度低；干燥收缩性大；易发生龟裂；对酸、碱类化学药品的抗侵蚀性差等。刚刚浇注的混凝土含水率较大，表面水分大量蒸发，产生表面表层收缩，当混凝土表面拉应力超过了混凝土早期的抗拉强度，即产生塑性收缩裂缝。若在混凝土中掺加适量的聚丙烯纤维，则能在混凝土中形成均匀分布的三维网络，可承受因基材收缩而引起的内应力，减少了早期的干缩裂缝和塑性收缩裂缝，因此起到了阻裂作用，下图为纤维阻止裂缝扩展的示意图。,Y型聚丙烯纤维阻裂&硅灰作用机理分析,硅灰的比表面积比水泥的比表面积小的多，细小

2、的硅灰颗粒可以填充相对较大的水泥颗粒间的孔隙，使胶凝材料具有好的级配。同时，硅灰对水泥粒子的填充性使水泥石的密实性提高，降低了填充水泥粒子间空隙的用水量，混凝土抗压强度提高。掺加硅灰后混凝土中的微孔孔径变小，而且小孔所占总孔隙的体积比例较大。因此，硅灰的掺入使水泥浆与骨料界面过渡区得到改善，并使孔结构细化而使制品比较致密，抗压强度提高。,通过以上分析我们决定采用硅灰和纤维混掺的方法，利用正交试验寻求最佳掺量。既能有效改善混凝土抗拉、抗弯强度低；干燥收缩性大；易发生龟裂；对酸、碱类化学药品的抗侵蚀性差等问题又能提高抗压强度，同时又具有一定经济效益和科研价值。,小组活动规划,计划,执行,检查,总结

3、,分析现状，找出主要质量问题 找出产生质量问题的各种因素 找出影响质量的主要因素 针对主要因素制定改进措施,按计划措施执行,检查执行计划情况,总结经验教训并纳入标准 遗留问题转入下一次循环,分析试验结果,发现问题,试验研究,试验设计,试验,准备,分析,原材料 砂石 外加剂 纤维 硅灰 水泥,配合比 正交试验,分析 确定影响因素 确定配比 效果分析,影响强度因素 砂率 纤维掺量 硅灰掺量,原材料,采用山东水泥厂产42.5#普通硅酸盐水泥,砂选用天然河砂，含泥量0.5% 石料为531.5mm连续级配的碎石，含泥量0.3%,本实验采用Y型聚丙烯纤维,采用省建科院的FNC-3型高效泵送剂，掺量3%,1

4、,2,3,4,硅灰：SiO2质量含量为85.0%,5,确定正交试验因素、水平,混凝土设计为C50，水灰比0.33，设计坍落度20020mm，用水量为170kg/m3 ，假定混凝土容重为2380kg/m3。经分析强度影响因素主要有硅灰、纤维和砂率，确定进行4水平试验，掺加量如下表，各配比中的用水量进行了微量的调整，以保持坍落度满足设计要求。,正交试验因素水平表,混凝土正交实验,混凝土正交实验结果分析,1、Y型聚丙烯纤维硅灰对混凝土强度性能的影响对混凝土强度影响顺序：由Rj可以看到影响顺序为ACB,既在试验中对于混凝土强度的影响是硅灰纤维砂率。 2、硅灰影响：由试验分析，硅灰对于强度的影响是成单峰

5、状分布，先增大后减小。适量加入可以有效提高混凝土强度。 3、砂率影响：砂率影响较小，呈波动状分布，可以从正交试验表中找到最佳砂率。 4、纤维影响：随着纤维的掺入，与硅灰作用形成致密的水泥到纤维过渡区，使混凝土强度没有明显下落，抑制了骨料沉降，和砂浆的离析倾向，密实性进一步提高，在基本不影响强度的情况下提高了混凝土的抗渗和抗裂性能。 5、配比分析：由强度影响顺序和正交试验分析可得配比A2B2C2，进行试验强度比较，明显看出掺加硅灰，纤维试验效果（见右上图） （1:普通混凝土 2：无纤维 3：无硅灰 4:A2C2B2）,重复性试验对比分析,按照分析出的最佳配比拌制混凝土与正交表中效果最好的配比以及

6、空白试样进行抗压强度试验和抗渗性能试验 ，对比得出数据列于下表：其中A2B2C2 28天抗压强度为75.96，80小时渗透高度为20mm ； A2B2C1 28天抗压强度为74.58，80小时渗透高度为36mm ；普通混凝土28天抗压强度为59.06，80小时渗透高度为106mm 。,结论和意义,（1）硅灰的加入可以加速水泥的水化，吸收水泥水化早期产物Ca(OH)2，生成更多的C-S-H凝胶，随着龄期的延长，使混凝土密实性提高；同时，硅灰的加入可降低填充水泥粒子间空隙的用水量，降低水泥浆体的流动性，使得混凝土强度提高。 （2）经过正交试验得出掺入硅灰和纤维的最佳掺量为硅灰取代率8%，纤维掺量0

7、.9Kg/m3 ，砂率38%。 （3）硅灰与聚丙烯纤维同掺，对混凝土的性能改善更为明显，当纤维掺量为0.9Kg/m3，硅灰掺量为8%时，混凝土28d抗压强度比普通混凝土可提高28.61%。 当纤维掺量为0.9Kg/m3，硅灰掺量为8%时可以大幅度提高混凝土的抗渗性能 。 （4）硅灰与聚丙烯纤维同掺，既提高了抗渗等级，又能在不损失抗渗能力的情况下提高抗压强度，在技术上有了明显提高，同时加入硅灰在同等强度下能大量节约水泥，有明显的经济效益，有进一步推广的经济和技术价值。,综合效益分析,社会效益： 1、混凝土中掺加炼硅铁合金和工业硅时产生的废料硅灰，有利于环保和三废利用。 2、目前硅灰在混凝土中的利

8、用较少，硅灰和纤维混掺技术在目前应用较少，技术上有一定突破。 经济效益： 1、提高了混凝土整体质量，混凝土强度和抗渗性能同时得到提高，减少质量缺陷，节约了此类修复费用。 2、混凝土性能提高，适用于高层建筑物、海港码头、水库大坝、水利涵闸、铁路桥梁、地铁、隧道、机场跑道、砼路面以及煤矿巷道锚喷加固等，有理由工程开展，创造价值 。,今后打算,本次试验主要在于通过混掺Y型聚丙烯纤维和硅灰达到同时提高混凝土强度和抗渗性能的要求，在试验过程中出现了一些问题需要今后解决： 1、加入硅灰后对混凝土的流动性能影响较大，塌落度损失较大，有待改进。 2、纤维加入过程中随着掺量的增加容易出现抱团现象，影响抗渗性能和混凝土成型以及其他性