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河南建材2024年第5期

聚丙烯纤维再生混凝土的抗冻耐久性及预测模型

涂志钦

上海公路桥梁（集团）有限公司（200433）

摘要：文章基于深入的快速冻融试验，系统研究了聚丙烯纤维在再生混合骨料混凝土中的冻融破坏规律及特

性。研究表明，聚丙烯纤维的添加对于混凝土内部微裂缝的生成和扩展具有抑制作用，进而延缓了冻融作用

对混凝土的破坏进程。尽管纤维在混凝土试件表层的分布相对较少，但对于改善再生混凝土在冻融作用后的

表面抗剥蚀能力仍具有积极意义。聚丙烯纤维能够有效延缓冻融循环造成的内部损伤，改善了再生混凝土的

抗冻性能。在本研究的试验条件下，当聚丙烯纤维的掺量在1.2~1.8kg/m²时，再生骨料混凝土的抗冻性能得

到了最佳改善。本研究还发现，再生骨料混凝土的冻融破坏具有新的特征，现行规范中规定的“试件的质量

损失率达5%”作为冻融循环试验的终止标准并不适用于再生骨料混凝土，特别是再生砖骨料混凝土。

关键词：聚丙烯纤维；再生骨料；混凝土；冻融循环

0引言此外，为了提高混凝土的性能，还采用了束状单

近年来，工程领域一直在探索将建筑垃圾回丝聚丙烯纤维作为增强材料（如图3所示），纤

收加工成再生混凝土的有效方法。然而，再生骨维的直径为48μm，长度为19mm。

试料在孔隙率、表观密度、吸水率、微裂纹数量以

验及强度等方面与天然骨料相比存在明显的差异。

研相同条件下，再生混凝土的耐久性不及普通混凝

究土[2]。因此，使用再生混凝土时，需要特别注意

其耐久性能，以确保工程结构的安全性和可靠性。

特别是在一些处于负温和干湿循环环境条件的地

区，冻融破坏是影响结构耐久性主要因素[3。在

这些地区，严寒的冬季和多变的气候条件使得混图1再生混凝土骨料

凝土结构更容易受到冻融循环的影响，从而对其

耐久性产生了较大的挑战。针对这一挑战，深人

研究再生混凝土的抗冻性能，揭示其在冻融环境

下的破坏规律和特征，以及提出改善的技术方法，

对于推动再生混凝土在工程实践中的应用和理论

研究具有重要意义。

1试验概况

1.1原材料

本试验选用了河南孟电生产的P·O42.5普图2再生砖骨料

通硅酸盐水泥，细度模数为2.6的天然中砂，5~20

mm连续级配的碎石，减水率为27%的聚羧酸系

减水剂，普通自来水作为拌合用水。废弃烧结砖

取自城市建筑垃圾，抗压强度在MU10~MU25；

废弃混凝土取自某检测公司实验室，强度等级为

C30~C40。这些废弃材料经过颚破和筛分处理后，

得到了连续级配的再生砖骨料和再生混凝土骨料

（如图1、图2所示），详细的材料性能指标见表1。图3聚丙烯单丝纤维

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表1再生骨料材性指标规程》进行配合比设计。制备了强度等级为

C50的天然骨料混凝土（编号N）。同时，

表观密度堆积密度吸水率压碎值

类型

Kkg·mKkg·m1%1%使用加工好的再生砖和混凝土混合骨料（体

天然骨料2.72115261.28.6积比为1：1）代替天然骨料，制备了再生骨

再生混凝土骨料265413355.413.9料混凝土（编号R）。为了进一步提高混凝

再生砖骨料2.39599518.433.8土