聚丙烯纖維混凝土施工工法.doc

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1、聚丙烯纖維混凝土施工工法1前言　1.1聚丙烯(polypropylene單體分子式為C3H6)是一種結構規(guī)整的結晶型聚合物。聚丙烯纖維是一種新型的混凝土增強纖維,被稱為混凝土的“次要增強筋”,乳白色、無味、無毒,耐酸堿,表面疏水,化學穩(wěn)定性好;主要缺點是分散性能差、與基體間的粘結力差,經改性處理摻入混凝土中,可明顯改善其韌性,有時還能改善強度指標,增強抗?jié)B能力。聚丙烯纖維混凝土(PolypropyleneFiberConcrete,簡稱PPFC)是近年來迅速發(fā)展起來的一種優(yōu)良且應用廣泛的新型復合材料,廣泛應用于水利、交通、城市

2、建設等工程中。目前美國所用混凝土總量中,合成纖維混凝土約占7%。1.0.2煙建集團有限公司施工的東營兒童樂園兩館一宮工程D區(qū)公共服務平臺建筑面積7000余平方米，整個平臺渾然一體，面積較大、防裂防漏水要求高，全部采用聚丙烯纖維混凝土。在施工中，煙建集團有限公司成立科技攻關小組，經過不斷地探索、總結，形成了自己的聚丙烯纖維混凝土施工工藝，結合多個工程的實踐經驗，對該施工工藝進行進一步地提煉總結，最終形成本工法。該工法2010年被評為集團公司企業(yè)工法。東營兒童樂園兩館一宮工程于2012年被授予山東省建筑業(yè)新技術應用示范工程。2工法

3、特點2.1在混凝土中加入一定量的聚丙烯纖維,可降低微裂縫尖端的應力集中,防止裂縫擴展并防止連通裂縫產生。一旦裂縫產生,前端與纖維交叉使引起裂縫的拉應力得以削弱或消除,由于聚丙烯纖維在混凝土中呈現三維亂向分布,可有效抑制裂縫產生,使大于0.05mm的裂縫大大減少,從而達到阻裂目的。2.2摻加大量纖維,可有效抑制早期干縮裂紋及連通裂縫的產生,減少了收縮裂縫;均勻分布且彼此相粘連的大量纖維起了“承托”骨料的作用,阻斷了混凝土中的毛細管,使水分遷移困難,減少了混凝土表面析水與集料離析,從而使混凝土中50nm~100nm及大于100nm

4、的孔隙含量降低,大大提高了抗?jié)B能力。由于表面混凝土質量提高,使耐久性等其他指標如抗侵蝕性得以提高。聚丙烯纖維直徑小,單位重量的纖維數量龐大(每克約876000根),纖維間距小,增加了混凝土凍融損傷過程中的能量損耗,有效抑制凍脹開裂,使混凝土抗凍性得以改善。2.3施工簡單，便于操作及質量控制,質量易保證，保溫效果顯著；集抗?jié)B、抗裂、增加耐久性等多種功能于一體減少了工序，降低了勞動強度，提高了工作效率，大大縮短了工期。3適用范圍本工法適用于各種民用建筑屋面地下室底板防水墻、工業(yè)廠房混凝土樓地面屋面、公共廣場、橋梁混凝土路面及各種水

5、壩混凝土結構。4工藝原理　聚丙烯纖維混凝土的主要特點為抗裂、抗?jié)B及提高混凝土耐久性。聚丙烯纖維抗混凝土的各種功能機理是建立在對混凝土的固結、收縮的微觀研究的基礎上。從微觀的角度來看，任何密實的混凝土都存在微裂縫。這些微裂縫存在于相與相之間（石、砂、水泥膠體三相）和水泥微顆粒之間，只不過正常的微裂縫肉眼看不到而已?；炷猎谟不纬蓮姸鹊倪^程中，初期由于水和水泥的應形成結晶體，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自由水分的蒸發(fā)而引起干縮。這些應力某個時期超出了水泥機體的抗拉強度，于

6、是在混凝土內部引起微裂縫。這些微裂縫不可避免地存在于混凝土內的骨料和水泥凝膠體的局部接觸面處以及凝膠體自身內部?；炷猎谀Y和硬化過程中，微裂縫經歷了出現和發(fā)展的過程。這一過程，宏觀上認為是混凝土在固結收縮，一般混凝土的收縮率在8×10－4左右?；炷恋奈⒘芽p在發(fā)展過程中，是從無到有，從小到大向最薄弱方向定向發(fā)展。微裂縫向細裂縫的發(fā)展大多數（約占70％）在3－7d凝膠期內完成，此時混凝土的抗拉強度小于1Mpa，如果沒有采取有效的抗裂措施，混凝土固有的微裂縫在內外應力的作用下將會發(fā)展為更大的裂縫以至最終形成貫通的毛細孔道及裂縫，

7、從而導致防水失敗，也造成結構設計強度遠未能充分發(fā)揮，嚴重的甚至威脅到工程的安全及使用。在混凝土內摻入聚丙烯纖維，聚丙烯纖維與水泥集料有極強的結合力，可以迅速而輕易地與混凝土材料混合，分布均勻；同時由于細微，故比面積大，每公斤聚丙烯纖維連起來的總長度可繞地球10多圈，能在混凝土內部構成一種均勻的三維支撐體系。當微裂縫在細裂縫發(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及離析裂的產生和發(fā)展，極大地減少了混凝土收縮裂縫，尤其是有效地抑制了連

8、通裂縫的產生。從宏觀上解釋，就是微纖維分散了混凝土的定向拉應力，從而達到抗裂的效果。試驗表明，與普通混凝土相比，聚丙烯纖維體積摻量為0.1％（約1kg/m3）的混凝土抗裂能力提高了近70％。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程5.1.1聚丙烯纖維混凝土攪拌工藝流程配合比