筑好的试块表面覆盖一层薄膜防止水分蒸发，24小时后拆模，自然养护28天。
[0033] 用试验编号1~6每组均制备3个150mm X 150mm X 550mm试件，义用微机控制电子万 能试验机进行了抗折强度试验，采用《普通混凝±力学性能试验》规定计算方法，抗折强度 ft (MPa)按下式计算，试验结果见表2。
[0034]
[0035] 其中F为破坏荷载，1为支座间跨度，b为试件宽度，h为试件高度。
[0036] 用试验编号1~6每组均制备3个100mm X 100mm X 400mm试件，采用微机控制电子万 能试验机进行了弯曲初性试验，采用ASTM C1018标准，弯曲初性指数l5，Ii〇，l2〇评价弯曲初 性。计算公式如下，试验结果见表3。
[0037]
[003引式中，δ为初裂点对应的跨中晓度，Ωδ，Ω3.0δ，Ω日.日啸Ωιο.日S分别为跨中晓度δ，3.0 δ，5.5δ，10.5δ时荷载-晓度曲线下的面积。
[0039] 用试验编号1~6每组均制备3个100mm X 100mm X 400mm试件，义用连有wave- book512动态应变仪的自由落键抗弯冲击装置进行抗弯冲击试验，得到的初裂冲击次数N。 (平均值)和破坏冲击次数化(平均值），试验结果见表2。
[0040] 表2抗折强度值(单位:MPa)
[0041]
[0042] 表3弯曲初性指标值
[0046] 试验结果分析：
[0047] 机场干硬性混凝±道面W抗折强度值为首要设计依据，由上述表2可W发现，实施 例抗折强度值均满足《民用机场飞行区水泥混凝±道面面层施工技术规范Μ册006-2002》要 求。试验编号2、3、4、5、6对比试验编号1表明渗入一定量的聚乙締醇纤维和粗聚締控纤维对 抗折强度有提高作用。试验编号4对比试验编号2、3、5、6表明聚乙締醇纤维和粗聚締控纤维 混渗对混凝±抗折强度的增强作用更好。除此之外，试件的破坏模式也不相同，试验编号1 (素混凝±试件)达到破坏荷载时，直接在中间跨度附近断裂成2半;试验编号2、5(单渗聚乙 締醇纤维)和试验编号3、6(单渗粗聚締控纤维)破坏时中间跨度处出现大裂缝;试验编号4 (混杂纤维)在达到峰值荷载后，试件表面并未见宏观可见裂缝，再次加载仍然能达到60% 的峰值荷载，表面裂缝宽度很小。综上可知，不论是抗折强度还是破坏形态，混杂纤维混凝 ±性能都表现出了明显的优越性。
[004引由上述表3数据可W发现，试验编号2和3单渗聚乙締醇和粗聚締控任意一种均能 起到一定的增初作用。试验编号4对比试验编号2和3表明，两种纤维混渗的增初效果要明显 优于任何一种单渗情况，其初性指数Is比单渗聚乙締醇纤维和粗聚締控纤维分别提高 28.6%、140%，初性指数Iio比单渗聚乙締醇纤维和粗聚締控纤维分别提高50.0%、80.9%， 初性指数120比单渗聚乙締醇纤维和粗聚締控纤维分别提高43.8%，60.0%。试验编号4对比 试验编号5和6可W发现，在纤维同体积率渗入时，混渗比单渗的增初效果更好。试验编号4 对比试验编号5和6初性指数Is分别提高71.4%、33.3%，IiG分别提高78.3%、26.8%，120分 别提高50.8 %、20.26 %。试件试验过程中，在到达峰值荷载时，素混凝±试件直接脆断，单 渗纤维混凝±试件大裂缝破坏，但是混杂纤维试件依然保持着很好的整体性，裂缝宽度很 小，达到峰值荷载后，荷载下降缓慢，抗弯变形能力大。综上可知，混杂纤维混凝±中聚乙締 醇纤维和粗聚締控纤维特性得到了充分协同作用，实现了良好的增初作用和抗裂效果。15
[0049] 由表4数据可W看出，试验编号2和3单渗聚乙締醇纤维和粗聚締控纤维中的任意 一种都能够提高抗弯冲击性能。试验编号4对比试验编号2、3表明，两种纤维混渗比单渗任 意一种的冲击性能都好，其初裂冲击次数N。比单渗聚乙締醇和粗聚締控纤维分别提高 46%、78%，破坏冲击次数化比单渗聚乙締醇和粗聚締控纤维分别提高113%、88%。试验编 号4对比试验编号5、6可W发现，在纤维同体积率渗入时，混渗比单渗的冲击性能更好，其初 裂冲击次数Nc比单渗聚乙締醇和粗聚締控纤维分别提高31 %、67%。破坏冲击次数化比单渗 聚乙締醇和粗聚締控纤维分别提高83%、75%。试验过程中，试验编号1的Nc和化相等，说明 素混凝±的裂缝一出现试件就出现破坏，且破坏彻底。单渗纤维混凝±受冲击破坏时，梁底 裂缝沿侧面向上较快发展，下端裂缝较宽。两种纤维混渗时混凝±受冲击破坏，梁底出现微 裂缝，之后发展缓慢，侧面裂纹至顶部时，底部裂缝很窄，抗裂效果好。综上可知，相比单渗 聚乙締醇纤维和粗聚締控纤维中的任意一种，混杂纤维的混凝±抗冲击性能和抗裂性能都 得到非常明显的改善和提高。
[0050] 最后说明的是，W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可W对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种混杂纤维高抗裂高韧性机场道面混凝土，其特征在于：其原料组分包括普通硅 酸盐水泥、砂、石子、聚乙烯醇纤维、粗聚烯烃纤维、水、减水剂，其中普通硅酸盐水泥占混凝 土总重量的16.3%~18.4%，砂占混凝土总重量的24.7%~26.1%，石子占混凝土总重量 的48.0%~50.7%，水灰比为0.36~0.40，聚乙烯醇纤维长度8~14mm、直径10~14μπι，粗聚 稀经纤维长度35~45mm、直径0.9~1.2mm，纤维掺量按占混凝土总体积的百分比计算，聚乙 烯醇纤维、粗聚烯烃纤维分别占混凝土总体积百分比为0.2%~0.6 %、0.7 %~1.1 %，减水 剂有效固体掺量为普通硅酸盐水泥质量的〇. 12%~0.16%。2. 按照权利要求1的一种混杂纤维高抗裂高韧性机场道面混凝土，其特征在于:所述普 通硅酸盐水泥等级PO · 42.5。3. 按照权利要求1的一种混杂纤维高抗裂高韧性机场道面混凝土，其特征在于:所述砂 的颗粒级配为2级配区，细度模数为2.4~2.8。4. 按照权利要求1的一种混杂纤维高抗裂高韧性机场道面混凝土，其特征在于:所述石 子采用合成级配碎石，包括三种粒径范围分别为(5~10)mm、（10~20)mm、（20~31.5)mm，石 子粒径由小到大优选质量比例为3:9: 8。5. 按照权利要求1的一种混杂纤维高抗裂高韧性机场道面混凝土，其特征在于:所用减 水剂优选为聚羧酸类高效减水剂。6. 按照权利要求1的一种混杂纤维高抗裂高韧性机场道面混凝土，其特征在于:所述混 凝土为干硬性混凝土，其坍落度控制小于20mm。7. 制备权利要求1-6任一项所述的一种混杂纤维高抗裂高韧性机场道面混凝土的方 法，其特征在于:步骤包括如下： 搅拌:先将石子、砂、水泥、粗聚烯烃纤维倒入搅拌机，搅拌50~60秒，均匀后，将减水剂 和水的混合液体倒入搅拌机里，倒入过程控制在40~50秒，待拌合物由颗粒状转变为胶体 状态时，均匀掺入聚乙烯醇纤维进行搅拌，搅拌1~2分钟待纤维分散均匀后进行试块浇筑； 成型:试件成型时分2层浇注，第一层浇注完毕后放在振动台上振动30~40秒后进行另 一层浇注，振动完成后将表面抹平，表面覆盖一层薄膜防止水分蒸发，24小时后拆模，自然 养护至试验要求龄期。
【专利摘要】一种混杂纤维高抗裂高韧性机场道面混凝土及制备方法，属于混凝土技术领域。其原料组分包括普通硅酸盐水泥、水、砂、石子、聚乙烯醇纤维、粗聚烯烃纤维、减水剂。制备时，先将石子、砂、水泥、粗聚烯烃纤维倒入搅拌均匀，再将减水剂和水的混合液倒入搅拌机里，待拌合物由颗粒状转变为胶体状态时，掺入聚乙烯醇纤维进行搅拌，待纤维分散均匀后进行试块浇筑和养护。本发明可以显著改善水泥混凝土抗裂性和韧性，提高我国民航机场道面耐久性，有利于全面提升机场道面结构质量，延长使用寿命，为国家节省大量的维修与重建费用。
【IPC分类】C04B14/06, C04B16/06, C04B28/04
【公开号】CN105585294
【申请号】CN201510779298
【发明人】刘岩, 邓宗才, 耿雪辉, 王辉
【申请人】北京中企卓创科技发展有限公司, 北京工业大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月13日