聚丙烯纖維混凝土的運(yùn)用

時(shí)間:2022-11-14 04:08:40

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聚丙烯纖維混凝土的運(yùn)用

本文作者:張悅可申紅太工作單位:河北鋼鐵集團(tuán)采購(gòu)公司

1聚丙烯纖維性能分析

1.1杜拉聚丙烯纖維混凝土的物化性能

根據(jù)國(guó)內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)室以往的實(shí)驗(yàn)證明,用聚丙烯纖維來(lái)控制混凝土裂縫,其性能主要與其在混凝土的體積率有關(guān),當(dāng)體積率達(dá)到0.1%時(shí),混凝土收縮值大幅降低,當(dāng)聚丙烯纖維體積達(dá)到0.3%以上便會(huì)產(chǎn)生許多不可見(jiàn)的裂紋體系。與不參聚丙烯纖維的情況相比,裂縫寬度大大減小,阻裂能力可以提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。聚丙烯纖維含量0.8kgm3的混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)從素混凝土的W10提高到W14。聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性好對(duì)防止和延緩滲水、潮濕氣體和氯化物等有害介質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕和對(duì)受力鋼筋的銹蝕起了良好作用,可延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。南京水科院對(duì)C25混凝土,按快凍法進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果表明,普通混凝土抗凍標(biāo)號(hào)為100,而纖維摻量大于或等于0.9kgm3的,抗凍指標(biāo)都大于150。凍融循環(huán)試驗(yàn)后,通?;炷潦е剌^小,而相對(duì)動(dòng)彈性模數(shù)下降較多,說(shuō)明混凝土凍融破壞主要是混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫造成,而摻入聚丙烯纖維有助于抑制和減少微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,從而提高了混凝土的抗凍性,可見(jiàn)聚丙烯纖維在提高混凝土的抗凍性上作用十分顯著。纖維摻量應(yīng)該視使用目的而定,同時(shí)考慮混凝土的具體配比、集料和其它外加劑的具體情況而定。目前多數(shù)廠家建議的摻量數(shù)據(jù),多來(lái)自于理論界對(duì)纖維體積摻量0.05%和0.1%的試驗(yàn)結(jié)論數(shù)據(jù)。不同制成材料的纖維由于其比重不一,按照體積摻量計(jì)算,折算為纖維重量摻量當(dāng)然就不一樣。杜拉纖維在國(guó)內(nèi)一千多個(gè)各種實(shí)際工程的應(yīng)用過(guò)程中,針對(duì)不同的要求,經(jīng)歷過(guò)每立方米混凝土砂漿摻加0.5、0.67、0.7、0.8、0.9、1.0、1.3、1.36、1.5kg不等的情況,均屬于低摻量,都得了良好的工程效果,摻量在0.7~0.9kgm3時(shí),已經(jīng)能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的一般要求了。一般來(lái)說(shuō),對(duì)抗裂、抗?jié)B、耐磨要求高的部位,摻量相對(duì)高一些;對(duì)使用特細(xì)砂地區(qū)的摻量相對(duì)高一些;有特殊要求的工程部位和用途要有特殊的配比。高摻量除特殊用途之外,在一般工程應(yīng)用中不一定適用。

1.2纖維混凝土的應(yīng)用

經(jīng)過(guò)多年的推廣,聚丙烯抗裂纖維———杜拉纖維(Durafibe)r已經(jīng)在全國(guó)20多個(gè)省、市、自治區(qū)的一千多個(gè)各類(lèi)工程中得到了成功的大面積應(yīng)用。主要用在道路、橋梁、機(jī)場(chǎng)、地鐵、工業(yè)及民用建筑、水利工程以及預(yù)制構(gòu)件、保溫材料、干粉砂漿等各個(gè)方面。如高速公路收費(fèi)站特殊路段;軟基層路面;大型橋梁、立交橋、高架路的鋪裝層;橋梁修護(hù);公路修補(bǔ);建筑物的地下室底板、側(cè)墻、擋土墻;露天及室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)、車(chē)道;飛機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪、機(jī)庫(kù);上人屋面、天面;樓板、樓梯板;轉(zhuǎn)換層大梁、超大型梁和柱、直線加速器防輻墻、油庫(kù)底座、溢洪道閘墩、石化焦炭塔框架、風(fēng)力發(fā)電風(fēng)塔基座等大體積混凝土;高強(qiáng)混凝土鋼管混凝土柱;薄壁結(jié)構(gòu);設(shè)備基座;游泳池、儲(chǔ)水池、化污池;排污管道、通信電纜管道;網(wǎng)球場(chǎng)、籃球場(chǎng);大型垃圾堆放池;核廢料填埋、核廢料儲(chǔ)存容器;住宅小區(qū)道路;工業(yè)及民用建筑的內(nèi)外墻抹灰;室內(nèi)裝修;水渠、泄洪洞等沖磨混凝土;水利堤圍;地鐵、輕軌地下基礎(chǔ);隧道;涵洞、護(hù)坡;廠房、橋梁加固和修復(fù)等。其中不乏許多重要的大型工程和具有典型意義的工程,如深圳市民中心、深圳會(huì)展中心、深圳地鐵、深圳游泳跳水館、重慶朝天門(mén)廣場(chǎng)、重慶渝海地王廣場(chǎng)、重慶世貿(mào)中心、重慶機(jī)場(chǎng)、重慶渝澳大橋、重慶黃花園大橋、重慶石板坡大橋、廣州新機(jī)場(chǎng)、廣州地鐵、廣州新中國(guó)大廈、廣州名匯商城、廣州正佳廣場(chǎng)、京珠高速、湖北出版文化城、北京藍(lán)海洋水上世界、南陽(yáng)回龍蓄能電站、烏海灌渠等等,積累了大量的工程經(jīng)驗(yàn)。自1999年防水專(zhuān)家將以杜拉纖維為代表的聚丙烯纖維寫(xiě)入《深圳建筑防水構(gòu)造圖集》之后,廣州、北京等地依據(jù)大量的工程實(shí)踐數(shù)據(jù)和專(zhuān)家論證,在輕板墻體工程、保溫工程方面采納了杜拉纖維規(guī)格、摻量和做法,將聚丙烯纖維的使用納入了地方技術(shù)規(guī)程。之后繼續(xù)擴(kuò)大的工程實(shí)踐,以及其它許多品牌工程用纖維的大量推廣和應(yīng)用,為我國(guó)合成纖維混凝土開(kāi)拓了一個(gè)良好的發(fā)展勢(shì)頭。

2聚丙烯纖維在防滲面板中的應(yīng)用和施工

2.1設(shè)計(jì)指標(biāo)1)纖維材質(zhì):進(jìn)口無(wú)毒單絲聚丙烯纖維,纖維抗拉強(qiáng)度不得低于250MPa,彈性模量3500MPa,拉伸極限15%,熔點(diǎn)不低于180℃,燃點(diǎn)不低于580℃,含濕量不大于0.1%,纖維規(guī)格為34英寸(約19mm),在混凝土中的分散性良好,分散性試驗(yàn)相對(duì)誤差不大于5%,摻量為0.9kgm3。2)混凝土水灰比:0.40~0.5。3)混凝土含氣量:4%~6%。4)坍落度:采用商品砼,出機(jī)口為12~14cm,倉(cāng)面為5~7cm,可根據(jù)氣候作適當(dāng)調(diào)整。

2.2施工工藝在施工工藝方面,按照普通混凝土施工技術(shù)要求進(jìn)行施工。摻入聚丙烯纖維施工極為方便,對(duì)混凝土拌合及施工工藝沒(méi)有特別要求,無(wú)須改變?cè)O(shè)計(jì)混凝土的配比。由于聚丙烯纖維在混凝土當(dāng)中的作用以物理方式體現(xiàn)的,本身不與混合料及外加劑產(chǎn)生化學(xué)方應(yīng),所以在混凝土拌合時(shí)添加如引氣、減水等外加劑時(shí)并不對(duì)纖維增強(qiáng)混凝土構(gòu)成材料性質(zhì)產(chǎn)生影響。聚丙烯纖維要在加入干料(砂石、水泥等)之后,加水之前投入。添加聚丙烯纖維后的混凝土需要保證一定的拌合時(shí)間,拌和時(shí)間以纖維能在混凝土中均勻分布為準(zhǔn)。聚丙烯纖維總表面積很大,它的表面要吸附水,因此聚丙烯纖維的加入會(huì)增加拌合料的的粘稠度,降低坍落度。在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),為保證纖維在混凝土中均勻分布,拌合時(shí)間較一般混凝土的拌合時(shí)間(60s)延長(zhǎng)了30s左右。在混凝土澆筑質(zhì)量方面,盡管添加了聚丙烯纖維作為增強(qiáng)材料,仍按照有關(guān)規(guī)程規(guī)范對(duì)防滲面板進(jìn)行分層分塊澆筑,避免大體積混凝土內(nèi)部溫升過(guò)高而產(chǎn)生過(guò)大的塑性收縮變形。

結(jié)束語(yǔ)

筆者正在參與建設(shè)的河南省濟(jì)源市蟒河口水庫(kù)防滲面板工程施工工藝完全按照聚丙烯纖維混凝土工藝試驗(yàn)進(jìn)行,施工過(guò)程順利。經(jīng)混凝土抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B強(qiáng)度、抗凍標(biāo)號(hào)等質(zhì)量數(shù)據(jù)檢測(cè),防滲面板聚丙烯纖維混凝土各項(xiàng)指標(biāo)完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,防滲效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。