公路水泥混凝土纤维材料聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维

为了研究将体积掺率0.085%～0.17%的聚丙烯腈纤维(pan)掺入水泥混凝土后,对硬化混凝土力学性能的效用,试验研究了新拌纤维混凝土的坍落度和容重,测定了纤维混凝土的抗压强度、弹性模量、抗劈裂强度;基于美国astm及日本jci方法,用四点弯曲梁测得了抗弯初裂强度、抗弯拉强度和抗弯韧性等。试验证明:聚丙烯腈纤维能够均匀地分散在混凝土中,纤维混凝土无离析现象;该纤维对混凝土具有良好的增韧效应和一定的增强效应。腈纶纤维使混凝土由脆性破坏变为有较好的延展性,可用于修建高等级水泥混凝土路面、桥梁面板、机场道面、堆石坝面板和抗震防爆结构等。

通过分析聚丙烯腈纤维对沥青胶浆和sma混合料性能的影响,表明纤维沥青胶浆同沥青一样具有显著的温度敏感性,但纤维用量过多会损伤胶浆的疲劳性能。纤维对sma混合料性能的提高有利,聚丙烯腈纤维sma混合料的各项性能比木质素纤维略胜一筹。

1 聚丙烯腈纤维及其合成工艺 摘要：聚丙烯腈纤维由聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百分比)的丙烯腈 共聚物制成的合成纤维。丙烯腈的聚合属于自由基型链式反应，通常有丙烯腈经 自由基引发剂引发聚合而成。其聚合方法根据所用溶剂（介质）的不同，可分为 均相溶液聚合（一步法）和非均相溶液聚合（二步法）。 关键词：聚丙烯腈纤维；合成工艺；均相溶液聚合；水相沉淀聚合 一、前言 聚丙烯腈纤维的商品名是腈纶，由聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百 分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。聚丙烯腈纤维的性能极似羊毛，弹性较 好，伸长20%时回弹率仍可保持65%，蓬松卷曲而柔软，保暖性比羊毛高15%， 强度比羊毛高1～2.5倍，有合成羊毛之称。因为聚丙烯腈纤维具有柔软、膨松、 不易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点，根据不同的用途的要求，可 纯纺或与天然纤维混纺，其纺织

聚丙烯腈纤维作为一种良好的沥青混合料添加材料,能够大大改善沥青路面的粘结力、高温稳定性、疲劳耐久性,具有防止反射裂缝和低温防裂的性能。能够较好地改善沥青混合料的路用性能,该材料在沥青混凝土中作用巨大,已经被工程界所认识和应用。

内蒙古自治区锡林郭勒地区气候干燥、风力充沛,在本地区施工混凝土工程,受气候影响比较大,混凝土表面因气候情况有大量的细裂缝.为有效的抑制该裂缝的产生,特在混凝土中掺入聚丙烯腈纤维,掺量为0.9kg/m3,起到了一定的作用.本文就聚丙烯腈纤维的特性、工艺原理、工艺过程及功效作了阐述.

对聚丙烯腈纤维增强水泥砂浆和混凝土的早期阻裂性能进行了试验研究。试验证明,聚丙烯腈纤维对改善混凝土和砂浆的早期抗裂性有良好的效果,养护方法对纤维混凝土早期抗裂性有较大影响

结合工程实例,阐述了掺加进口聚丙烯腈纤维改性沥青路面的性能特点和聚丙烯腈纤维的作用,介绍了施工关键要点及注意事项。

在沥青混合料中加入纤维加筋材料可以改善其整体的物理力学性能,这是近年来的一个重要研究方向。介绍了三种典型的路用软纤维,并详细阐述了纤维材料改善沥青混合料性能的作用机理。通过沥青混合料性能试验,研究了聚酯纤维、聚丙烯腈纤维和木质素纤维对sma路用性能的影响。对试验结果进行分析后,表明三种sma的试验指标均满足现行规范,且在部分指标上要远超出规范要求。经过对三种sma的试验结果比较,可知掺0.25%聚酯纤维sma的综合路用性能要优于掺0.25%聚丙烯腈纤维sma与掺0.3%木质素纤维sma。

对不同掺量的聚丙烯腈纤维砂浆的抗裂性能进行了研究,并分析了抗裂作用机理。结果表明,砂浆中纤维掺量为0.5kg/m~3、0.8kg/m~3和1.0kg/m~3时,裂缝可分别减少32.7%、60.5%和94.8%。

研究了聚丙烯腈纤维对砂浆的干缩和极限弯拉变形的影响。研究表明,聚丙烯腈纤维能有效抑制砂浆的干缩,尤其是早期干缩,且随着纤维掺量的增大效果更显著。掺量相同的聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维对改善砂浆干缩性能前者更优越。聚丙烯腈纤维能提高砂浆的极限弯拉变形性能,随着纤维掺量的增大,其改善效果呈现先上升后下降的趋势。

聚丙烯腈纤维是一种新型的混凝土添加剂,能提高混凝土的抗弯拉性能、抗冲击性能、抗疲劳强度,而且可显著改善混凝土抗裂性,聚丙烯腈纤维是混凝土理想的阻裂、增强与增韧材料。该文通过汕头市华山路、杏花路旧路加铺混凝土面层工程实践的情况,介绍了聚丙烯腈纤维在旧混凝土路面上加铺混凝土面层工程的应用及聚丙烯腈纤维混凝土路面的优异性能,提出了在旧混凝土路面上加铺聚丙烯腈纤维混凝土,能有效地改善路面性能,效果良好。

采用instron电液伺服式疲劳试验机对室内小梁进行弯拉疲劳试验,研究了循环荷载对聚丙烯腈纤维路面高强混凝土疲劳性能的影响,并与高强混凝土进行了对比。利用三参数weibull分布理论,分析了纤维高强混凝土疲劳寿命随纤维掺量变化的发展规律,回归得到了不同失效概率下的疲劳寿命方程。结果表明:纤维显著改善了高强混凝土的疲劳性能,用weibull分布理论能够较好地描述疲劳寿命的分布特征,并提出了疲劳寿命方程且相关性显著。

聚丙烯腈纤维在地铁工程防水混凝土中的应用

1工程概况东流溪二级水电站座落在湖北省长阳县东流溪中段,电站引水隧洞进口高程808m,出口高程716m,隧洞全长11888m,隧洞洞内承压水头113m；隧洞洞径2.2m,洞形为马蹄形。电站水头522.0m,装机3×6300kw。东流溪二级水电站于2004年10月开工,2007年6月完成水工建筑物施工,2007年9月建成发电。工程区域内主要为构造溶蚀侵蚀低中山、中低山地形。该地貌单元出露地层主要为早古生界的白云岩、灰岩、页岩。本区出露地层主要为寒

在广陕高速lj11标段施工中,将聚丙烯腈纤维添加到桥面铺装混凝土中,在增强混凝土的抗裂性和韧性方面取得了显著效果,较好地解决了桥面铺装的早期裂缝问题。

采用试验的方法,研究了低温环境下素混凝土、聚丙烯腈纤维混凝土和钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土的抗压、抗弯以及断裂能量等力学性能,还研究了不同掺量的钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土的力学性能,找出了比较优化的纤维掺量。为工程材料的使用提供了一些有价值的参考。

为了研究聚丙烯腈纤维对道面混凝土的早期阻裂性能,分析了道面聚丙烯腈纤维混凝土阻裂机理;应用所建立的抗裂性试验方法,对不同的聚丙烯腈纤维掺量和规格对道面混凝土的阻裂性能进行了室内试验研究。结果表明:纤维掺量的增加与裂缝减少近似呈线性关系;随着纤维长度的增加,裂缝面积减小。说明道面聚丙烯腈纤维混凝土具有良好的抗裂性。

聚丙烯腈纤维混凝土具有良好的抗折强度、抗弯强度、耐久性以及抗疲劳性,使其在多个领域得到了广泛的应用,具有很大的发展空间。

为减少混凝土面板裂缝,在琅琊山抽水蓄能电站上水库主坝面板混凝土中掺加了聚丙烯腈纤维,介绍了掺加聚丙烯腈纤维后混凝土性能的改变,对减少混凝土的塑性收缩开裂起到了很大的改善作用,阐述了聚丙烯腈纤维的使用方法。

通过室内试验研究了在纤维长度和掺量不同的情况下,聚丙烯腈纤维对混凝土抗压性能和抗折性能的影响规律.试验结果表明,聚丙烯腈纤维的掺入可显著提高混凝土的抗压强度与抗折强度;在掺量不大于0.9kg/m3的情况下,随着纤维掺量的增加,混凝土的抗压性能不断提高;在纤维掺量一定时,存在一个最佳纤维长度值,可最大程度地提高混凝土的抗压强度与抗折强度.

对无纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维及二者混合纤维等4种配方的沥青混凝土进行马歇尔稳定度试验,发现随着纤维剂量的增加,混合料流值增大,密度变小,而马歇尔稳定度则在纤维用量0.28%左右时出现最大值。加入纤维后,混合料油石比均增加0.25%左右,而纤维类型对油石比增加影响不大。就混合料的稳定度增长而言,聚丙烯腈纤维优于聚酯纤维,而混合纤维方案又优于对应的两种单一纤维方案。

为了深入研究聚丙烯腈纤维路面高强混凝土的疲劳性能,利用instron电液伺服式疲劳试验机对室内小梁进行弯拉疲劳试验,研究了循环荷载对聚丙烯腈纤维高强混凝土疲劳性能的影响,得出高强混凝土疲劳寿命随纤维掺量变化的发展规律。通过概率分析,验证其疲劳试验结果符合双参数weibull模型,据此建立了疲劳寿命方程。研究发现:虽然聚丙烯腈纤维对混凝土的弯拉强度贡献有限,但一定程度上可提高材料的延性;纤维掺量的提高可不同程度地提高混凝土的疲劳寿命;混凝土的疲劳寿命分布符合两参数威布尔分布规律,提出了疲劳寿命方程且相关性显著。