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聚丙烯纤维混凝土在混凝土浇筑工程中的应用

  
●水利枢纽、水电站、港口、码头、河道、输水渠道的面板坝、泄洪道、导流洞、堤岸加固、斜坡加固、坝面修复等浇注混凝土和喷射混凝土工程中。
●房建中的屋顶及地下室抗裂防水,楼板及立柱、梁的抗裂,内外墙砂浆抹面的抗裂,厂房地面的抗震抗冲击、易爆裂的部位及建筑物的修补、聚丙烯纤维在混凝土建筑物中有着抗裂防渗的特效功能。
●机场、市政设施、公路、桥梁等经常受到冲击的混凝土结构及GRC制品、欧式构件、艺术雕塑、轻质墙板、预混砂浆等方面。

聚丙烯短纤维主要功能

●提高砂浆/混凝土的抗裂性
●提高砂浆/混凝土抗渗性
●提高砂浆/混凝土抗冲磨性
●提高砂浆/混凝土抗冻能力
●提高砂浆/混凝土抗爆能力及改善混凝土的和易性。
   
    数以千万计的纤维均匀分布在砂浆/混凝土中,起到很好的微配筋作用,这样很好地保持了结构的整体性,避免了结构受到冲击破坏时分散成许多碎片,防止了结构中钢筋的锈蚀,能大大延长工程的使用寿命,减少工程的维护成本。

一、工程特性
  聚丙烯纤维砼是把一定量的聚丙烯纤维加入到普通砼的原材料中,在搅拌机的拌和下,使纤维受到水泥和骨料的冲击混和,然后均匀、随机的分布在砼中,使砼的性能得到较大改善,使其在实际工程中应用时具有如下性能。
   1、整体性和耐久性
  聚丙烯材料的特点是强度高,比重低,加入砼后,对控制砼的龟裂效果比普通砼高出90%-100%。这是由于纤维的存在,降低了水分在砼中的迁移性,减少了泌水和体积变化,减少了砼的塑性收缩,从而减少或消除裂缝的产生。聚丙烯纤维不吸水,与酸碱不起作用,加入砼后,不会使原砼的水灰比及砼本身的性能发生变化,保证原砼的稳定性。
  聚丙烯纤维砼能较大地增强砼的柔韧性和抗冲击性,从而增加砼的抗破碎性。试验表明,聚丙烯纤维砼比普通砼的抗冲击能力提高l倍;柔韧性提高40%;抗疲劳性能增强3倍。
  聚丙烯纤维砼在一定程度上能提高砼的抗弯强度。纤维含量在l%-2%的聚丙烯纤维砼抗弯强度是普通砼的1.8-2.3倍。
  2、抗渗性能
  加入聚丙烯纤维的砼抗渗性能大为加强,一般渗透性可降低33%-45%。纤维含量0.8kg/m3的砼抗渗标号可从素砼的S10提高到S14,抗渗压力可提高到25%。聚丙烯纤维砼良好的抗渗性能对延缓渗水、防止潮湿和有害介质对砼和钢筋的侵蚀起到良好作用,从而延长结构物的寿命。
  3、耐磨性
  聚丙烯纤维的抗拉强度为200-300MPa,加入聚丙烯纤维的砼抗磨能力得到很大提高。经测试,聚丙烯纤维网砼的抗磨能力提高105%,寿命延长l倍。
  4、经济性
   聚丙烯纤维砼的经济性是显而易见的。

二、施工要点
  鉴于聚丙烯纤维完全不吸水,中性,聚丙烯纤维在混凝土建筑工程中的应用极为简便。普通砼中加入聚丙烯纤维后,无需改变砼的配合比和原配置的受力钢筋数量。施工工艺过程也相当简单,只需按确定的聚丙烯纤维比例数量(一般0.6-1.2kg/m3),掺入搅拌机的砼干料(砂、石子、水泥)中,然后加水拌和4-5min。市场上的聚丙烯纤维一般为1kg一袋,可成袋投入,不打开包装,经搅拌后,每m3砼中随机分布710万根纤维丝。应注意,聚丙烯纤维的加入会增加砼的粘稠度,若砼浇筑时因塌落度过小,施工困难,不应增加用水量,而应采用塑化剂或减水剂。在砼浇筑后的收面工作中,应采用光滑的钢质或镁质抹子,以免勾出纤维,影响收面质量。
 
三、在建筑工程应用中的适用性
  根据聚丙烯纤维砼以上的工程特性及施工特点,在混凝土建筑工程中的应用前景十分广泛,根据目前的工程实际,可考虑在以下几个方面应用。
  1、作为混凝土建筑物的防渗面板
  聚丙烯纤维砼有很好的抑制砼塑性龟裂的性能,增加砼的抗渗性,应用于建筑物的地下室、水池、游泳池、墙面批挡层等防渗效果比普通砼更有效。
  作为挡水建筑物,防渗面板是关键结构。采用聚丙烯纤维砼浇筑防渗面板与普通砼相比,同样的水力坡降,采用聚丙烯纤维砼可减少防渗面板厚度。
  2、用于喷射砼工程
聚丙烯纤维砼有较高的粘稠性,由于纤维的润滑作用,喷射流初速度为其他砼的70%-80%,因而可大大减少喷射砼回弹量,一般只有4%~5%,比普通砼的25%回弹量减少5倍多,从而可形成更厚的喷射砼层。香港新隧道工程用聚丙烯纤维喷射砼厚度75mm,用于加固洞门仰坡和作洞内初期支护非常成功。由于纤维的润滑作用,泵送容易,不损设备。加上聚丙烯纤维砼的抗龟裂与抗渗透性,用于隧道的喷锚支护、护坡的喷锚支护、筒仓结构的预应力绕丝喷浆护面等将是十分有效的。
    3、防水涂料中的应用
根据聚丙烯纤维的优越特点以及良好的性能,可根据比例按(聚丙烯纤维:防水涂料=1:100重量比)或根据自身用途适当加入到建筑防水涂料中使用,增强防水涂料的耐水性能、增加弹性拉力、延长老化期限。

四、结论
  鉴于聚丙烯纤维砼的混凝土建筑物工程特性,作为非受力的次要增强筋,可广泛应用于混凝土建筑物工程结构的各种相应部位,且施工简单方便,经济性好,建议在混凝土建筑物工程中推广使用。


 

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