杨雳鹏 王随柱

摘要：新疆地区冬季寒冷、降雪量大、春季易发生反复的降雪-融雪-降雪过程，露天混凝土建筑构件极易发生冻融破坏，因而对混凝土空心砖抗冻融性能有更高要求。纤维混凝土在改进混凝土开裂问题扮演了越来越重要的角色，尤其单丝聚丙烯纤维因其成本低以及改善混凝土性能的效果优良，得到了越来越多的关注。本文即使用单丝聚丙烯纤维对混凝土空心砖进行强化，拟改善其抗冻融性能。

关键词：聚丙烯纤维;混凝土;抗冻性能

1.试验方案

本文选用价格低廉的聚丙烯纤维作为混凝土强化材料，用以改善其抗冻融性能。试验中使用河北鹤翔牌聚丙烯纤维。

混凝土空心砖强度等级为MU7.5，选用天山牌PO32.5水泥。由施工所要求的拌合物稠度、粗骨料种类以及最大粒径，确定拌合物用水量为185kg/m?，砂率为0.45。养护方法采用标养。将聚丙烯纤维以掺加率0.3kg/m?、0.6kg/m?、0.9kg/m?、1.2kg/m?为掺加量掺入混凝土中，其配合比见下表：

根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082-2009）相关规定，采用150mm×150mm×150mm立方体试件、慢冻法。

2.试验及评价方式

本文分别对聚丙烯纤维掺量为0.3kg/m?、0.6kg/m?、0.9kg/m?、1.2kg/m?的聚丙烯纤维混凝土试件和对照用素混凝土试件，分别进行50次、100次、150次冻融循环试验。冻融循环试验之后试件表面未出现严重破坏，因此通过冻融循环后试件质量损失、试件强度损失以及试件表面脱落情况，评价对应掺量聚丙烯纤维混凝土的抗冻融性能。

混凝土冻融循环N次后的抗压强度损失率为Δfc（%）;素混凝土试件抗压强度测定值为fc0（MPa）;纤维混凝土试件经N次冻融循环后的抗压强度测定值为fcn（MPa）.fc0和fcn采用对应的三个试件抗压强度试验结果的算数平均值，质量损失率按式（2）、（3）计算：

第i个混凝土试件N次冻融循环后的质量损失率为ΔWni（%）;第i个混凝土试件冻融循环试验前的质量为W0i（g）;第i个混凝土试件N次冻融循环试验后的质量为Wni（g）;一组混凝土试件N次冻融循环后的平均质量损失率为ΔWni（%）.试件的质量损失率为对应的三个试件的质量损失率试验结果的算数平均值。试件28d后测得的抗压强度如表2所示。

3.试验结果分析

分别对50次、100次、150次冻融循环后，掺量分别为0.3kg/m?、0.6kg/m?、0.9kg/m?、1.2kg/m?聚丙烯纤维混凝土与素混凝土后的试验结果进行分析，发现以下特点：

随着聚丙烯纤维的掺入，聚丙烯纤维混凝土相对于素混凝土强度稍有下降，强度与聚丙烯掺量成反比，但降低幅度不明显。聚丙烯纤维混凝土相对于素混凝土冻融循环强度损失和质量损失由有明显改善。随着聚丙烯纤维掺量的增大，强度损失率和质量损失率先减小后增大，说明聚丙烯纤维改善混凝土抗冻融循环性能，在一定掺量范围内效果最佳。

经50、100、150次冻融循环，聚丙烯纤维混凝土掺量为0.6kg/m?时，强度损失率均最小;聚丙烯纤维混凝土质量损失的最佳掺加率分别在0.6kg/m?附近、0.3kg/m?-0.6kg/m?、0.6kg/m?附近。因而综合强度损失率和质量损失率，聚丙烯纤维在0.6kg/m?附近抗冻融性能最好。

4.结束语

掺入聚丙烯纤维后，混凝土经过冻融循环后强度损失和质量损失由有明显改善，且聚丙烯纤维对混凝土抗冻融性能的改善，存在一个最佳掺量范围。利用本文所采用的集料制备混凝土空心砌块时，当聚丙烯纤维掺量为0.6kg/m?时，可獲得最佳抗冻融性能。

【参考文献】

[1]尹兴伟，吴相豪.矿物掺合料对再生混凝土抗冻性影响的试验研究[J].混凝土，2012（08）：90-93.

[2]刘思国，丁一宁.纤维增强自密实混凝土早龄期非自由收缩研究[J].建筑材料学报，2008（01）：8-13.

[3]李春蕊，王学志，刘华新，胡柯心，李根.混杂纤维混凝土的研究进展[J].材料科学与工程学报，2018，36（03）：504-510.