聚丙烯纖維混凝土抗裂防滲施工工法終稿

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1、聚丙烯纖維混凝土抗裂防滲施工工法終稿聚丙烯纖維混凝土施工工法德州天元集團(tuán)有限責(zé)任公司1．前言混凝土材料是目前應(yīng)用最廣泛的人造建筑材料，但混凝土因脆性而容易產(chǎn)生裂縫是其固有的弱點(diǎn)，普通高強(qiáng)混凝土其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，而易發(fā)生脆性破壞，影響了工程的使用壽命。隨著我國(guó)城市建設(shè)的高速發(fā)展，建筑技術(shù)的不斷革新，高層建筑、高架路橋、地鐵交通等都對(duì)混凝土的性能提出了諸如：高抗拉抗壓、高韌性、高抗?jié)B、阻裂、易于施工等更高的要求，于是在改造混凝土的過程中，纖維增強(qiáng)混凝土應(yīng)運(yùn)而生。研究成果和工程經(jīng)驗(yàn)證明，聚丙烯纖維能減少和防止混凝土在塑性和初期硬化階段的收縮裂

2、縫產(chǎn)生，從而提高防滲、抗凍、抗沖磨等性能。聚丙烯纖維混凝土工程中廣泛的應(yīng)用前景。2．工法特點(diǎn)2.1.工藝環(huán)節(jié)多但工藝簡(jiǎn)單、易掌握兼顧成本及長(zhǎng)短期效益。2.2.生產(chǎn)質(zhì)量控制嚴(yán)格、產(chǎn)品性能穩(wěn)定。2.3.配制便易，經(jīng)濟(jì)效益明顯、易推廣。2.4.分散性好，握裹力高；亂向分布，次要加強(qiáng)；物理加筋，抗裂補(bǔ)強(qiáng)；抗磁防銹、防腐耐堿；無毒無味，安全性高。3．適用范圍3.1應(yīng)用于水利水電工程中的面板壩、泄洪道、導(dǎo)流孔等抗?jié)B、抗沖擊要求較高的混凝土澆筑工程。3.2地下室側(cè)墻、底板、房頂防水；輸水渠道、蓄水池防水；腐化池、游泳池防漏。3.3應(yīng)用于軍事防護(hù)工程、港口、碼頭

3、、堆場(chǎng)、河道，可以顯著提高抗沖擊性能力及抗疲勞能力，防止開裂、滲水。3.4應(yīng)用于立交橋、橋墩等主體結(jié)構(gòu)，可有效防止早期開裂，提高構(gòu)件的韌性，增強(qiáng)抗沖擊和抗震能力。3.5應(yīng)用于高強(qiáng)度等級(jí)混凝土路面和防護(hù)欄、橋面、工廠地坪等抗裂要求高的工程，可使路面使用壽命提高5～10年。14．工藝原理從微觀的角度來看，任何密實(shí)的混凝土都存在微裂縫。混凝土在硬化形成強(qiáng)度的過程中，初期由于水和水泥的反應(yīng)形成結(jié)晶體，這種晶體化合物的體積比原材料的體積要小，因而引起混凝土體積的收縮；在后期又由于混凝土內(nèi)自由水分的蒸發(fā)而引起干縮。這些應(yīng)力某個(gè)時(shí)期超出了水泥機(jī)體的抗拉強(qiáng)度，于

4、是在混凝土內(nèi)部引起微裂縫。在混凝土內(nèi)摻入聚丙烯纖維，聚丙烯纖維與水泥集料有極強(qiáng)的結(jié)合力，可以迅速而輕易地與混凝土材料混合，分布均勻；同時(shí)由于細(xì)微，故比表面積大，0.9kg聚丙烯纖維分布在1m3的混凝土中，則可使每立方米混凝土中就有2000～3000萬根纖維不定向分布在其中，故能在混凝土內(nèi)部構(gòu)成一種均勻的亂向支撐體系（見圖4.1）。圖4.1當(dāng)微裂縫在細(xì)裂縫發(fā)展的過程中，必然碰到多條不同向的微纖維，由于遭到纖維的阻擋，消耗了能量，難以進(jìn)一步發(fā)展。因此，聚丙烯纖維可以有效地抑制混凝土早期干縮微裂的產(chǎn)生和發(fā)展，極大地減少了混凝土收縮裂縫。從宏觀上解釋，就

5、是微纖維分散了混凝土的定向拉應(yīng)力，從而達(dá)到抗裂的效果。聚丙烯纖維可以大大增強(qiáng)混凝土的抗裂、抗?jié)B能力，作為混凝土剛體自防水的效果顯著，可以有效地解決混凝土滲裂問題的困擾，延長(zhǎng)使用壽命。下面具體分析聚丙烯纖維是如何影響混凝土各種性能的。4.1.提高混凝土抗裂性能混凝土裂縫主要發(fā)生在混凝土硬化前，此階段由于水分的蒸發(fā)轉(zhuǎn)移，因而引起混凝土內(nèi)部塑性裂縫的產(chǎn)生。摻入聚丙烯工程纖維后，在混凝土內(nèi)部形成一種均勻三維不定向分布的支撐體系，延緩和阻止早期混凝土塑性裂縫的發(fā)生和發(fā)展，因此起到更為有效的。4.2.提高混凝土的抗?jié)B性能混凝土摻入少量纖維后，抑制了早期干縮裂

6、縫及離析裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。使混凝土孔隙率大大降低，從而使混凝土抗?jié)B能力大幅度提高，因此可用于抗?jié)B要求高的混凝土工程。如水電站廠房、大壩、混凝土防滲面板、引水隧2洞、工民建的地下室、游泳池墻板、貯水池、屋面防水等工程。4.3.提高混凝土抗沖擊性能纖維與水泥基料有極強(qiáng)的結(jié)合力，纖維能迅速和混凝土均勻混合，形成三維不定向支撐體系，當(dāng)混凝土承受拉力和沖擊時(shí)，均勻分布且數(shù)量眾多的纖維起到了吸收能量和分擔(dān)應(yīng)力的加強(qiáng)筋作用。這一特性對(duì)易受到疲勞沖擊的混凝土結(jié)構(gòu)，儒道路、橋梁、高層建筑轉(zhuǎn)換梁、停車場(chǎng)、停機(jī)坪、機(jī)場(chǎng)跑道、水閘底板等工程非常有用。4.4.提高混凝土耐

7、磨性能混凝土摻入少量纖維后，可以控制塑性沉降和塑性收縮龜裂，表面形成質(zhì)地均勻的泌漿膠膜，同時(shí)三維不定向體系纖維能較多地吸收能量，增強(qiáng)混凝土耐磨性能。4.5.提高了混凝土抗凍和耐溫差能力摻入纖維的混凝土因纖維具有大分子結(jié)構(gòu)，當(dāng)外界溫度為40℃時(shí)，它具有收縮性，當(dāng)外界溫度為-40℃時(shí)，玻璃態(tài)和結(jié)晶態(tài)大分子具有抗收縮性，這種性能彌補(bǔ)了混凝土熱脹冷縮的特性，緩解溫度變化而引起的混凝土內(nèi)部應(yīng)力作用，阻止溫度裂縫的擴(kuò)展。可廣泛應(yīng)用于寒冷地區(qū)混凝土工程。4.6.降低高強(qiáng)混凝土的脆性高強(qiáng)混凝土是混凝土技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。它能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨度，高層結(jié)構(gòu)

8、，重載力方向發(fā)展的需要，符合現(xiàn)代施工技術(shù)采用工業(yè)化生產(chǎn)的要求。但高強(qiáng)度混凝土在材料力學(xué)性能上呈明顯的脆性，而極限應(yīng)變小。這些不利因素，影