聚丙烯（PP）纤维的表面处理对水泥砂浆抗硫酸盐腐蚀的影响

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摘要：硫酸盐侵蚀是最复杂、最有害的化学腐蚀行为之一。硫酸侵蚀后，混凝土会膨胀、开裂、溶解、剥落，强度下降，影响结构的耐久性。聚丙烯纤维（PP）因其良好的机械性能和抗化学腐蚀能力而被广泛用于各种混凝土结构中。然而，PP纤维有很多缺点，如表面光滑、亲水性差、分子链中缺乏活性基团、在水泥基材料中结块和分散性差。这些问题限制了它在水泥基材料中的应用。尽管使用硅烷偶联剂对PP纤维的表面进行改性是有效的，但经过处理的PP纤维对水泥基材料的抗硫酸盐性能的影响并不明显。在这项研究中，用硅烷偶联剂处理过的PP纤维被用来研究不同的水泥与沙子的比例（C/S）和处理过的PP纤维的用量对水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性的影响。此外，通过 X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了混凝土的表观形态、质量损失率、抗弯强度、抗腐蚀系数和微观结构。结果显示，改性后的PP纤维变得粗糙。纤维表面引入了活性基团，这些活性基团很好地分散在砂浆中，在水泥砂浆中形成了良好的网络分布结构，从而减缓了PP纤维砂浆在硫酸钠溶液中的侵蚀速率。在C/S比为1：1，处理后的纤维用量为0.6%时，处理后的纤维砂浆表现出了良好的抗硫酸盐性能。此外，单丝纤维浸泡试验表明，在纤维表面沉积了一层硫酸钠晶体，从而增加了纤维表面的粗糙度和纤维从水泥基体中的拔出力，这一结果表明，经过处理的PP纤维与水泥基体之间的界面附着力得到了改善，进而使经过处理的PP纤维的抗硫酸盐侵蚀能力得到了提高。

关键词：

聚丙烯纤维；表面改性；水泥砂浆；抗硫酸盐侵蚀性

Universe Scientific Publishing

ISSN：2661-3530

年,卷(期)：2022,4(7)