自密实水工混凝土的聚丙烯纤维改性效果及机理研究

张德敏

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251541

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自密实水工混凝土的聚丙烯纤维改性效果及机理研究

更新时间：2026-02-25

- 自密实水工混凝土的聚丙烯纤维改性效果及机理研究
- Vol. 44, Issue 1, Pages: 104-107+72(2026)
- 作者机构：
  
  华北电力大学基建处
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251541
  CLC： TV431
- Published：2026
- 稿件说明：
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张德敏. 自密实水工混凝土的聚丙烯纤维改性效果及机理研究[J]. 2026, 44(1): 104-107+72.
DOI：

张德敏. 自密实水工混凝土的聚丙烯纤维改性效果及机理研究[J]. 2026, 44(1): 104-107+72. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251541.

摘要

为提升自密实水工混凝土的力学性能，本研究聚焦聚丙烯纤维的掺入改性作用，系统探究纤维参数(长度、掺量)及养护时间对其抗压强度、破坏应变及微观结构演化的影响规律。通过设计不同聚丙烯纤维参数(纤维长度、掺量)及养护时间的试验方案，结合宏观力学测试与微观结构表征技术进行多尺度研究。宏观层面，采用标准抗压强度试验及破坏应变测定，分析不同参数下混凝土的力学响应；微观层面，依托SEM扫描电镜与CT扫描技术，揭示纤维与水化凝胶体系的协同作用机制。聚丙烯纤维通过“裂隙桥接”与“能量缓冲”机制显著提升了混凝土的力学性能。当纤维掺量为0.8%(体积掺量)时，抗压强度较基准组最高提升80.3%;抗压强度与破坏应变均随纤维掺量增加呈现先增后减趋势，短切纤维因更优的均匀分散性表现出最佳增益效果。微观分析显示，纤维与水化产物协同形成致密的三维网络结构，有效延缓了破坏进程；然而，当聚丙烯纤维的掺量超过临界值时，团聚效应会削弱自密实水工混凝土的整体力学性能。以0.8%掺量、短切纤维形态为关键参数的自密实水工混凝土设计方案，可显著提升力学性能。聚丙烯纤维与水化产物的协同效应是性能改善的核心，同时需平衡纤维掺量与分散性以避免团聚。本研究为水利工程中自密实混凝土的强度提升与耐久性优化提供了理论依据和实践指导。

Abstract

关键词

Keywords

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