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    1. 資訊詳情
      聚丙烯纖維在水利水電工程上的探討

      室內試驗和工程實踐證明,在混凝土中加入較低摻量水平的聚丙烯纖維,即可減少或防止混凝土在澆筑后早期硬化階段,因泌水和水分散失而引起塑性收縮和微裂紋;也可以減少和防止混凝土硬化后期產生干縮裂縫及溫度變化引起的微裂紋,從而改善混凝土的防滲、抗凍、抗沖磨等性能。同時由于大量纖維隨機分布于混凝土中,使混凝土結構的變形能力、初裂后殘余強度、韌性都有一定提高。此外聚丙烯纖維混凝土具有的較高粘稠性,可改善噴射混凝土的性能和降低回彈。所有這些特點使聚丙烯纖維成為國外20 多年來提高混凝土性能的一項重要措施。

          自80 年代中期以來聚丙烯纖維混凝土在我國土建和交通行業逐漸得到應用,例如高層建筑的地下室、污水處理廠的污水池、游泳池、糧食倉儲庫、大型停車場、高速公路路面、高架路路面、橋梁路面鋪裝層、機場停機坪、碼頭貨物料場,以及在地下洞室、護坡等工程應用噴射聚丙烯纖維混凝土。由于其良好的性能價格比以及和常規混凝土相同的施工方法,使聚丙烯纖維混凝土得到廣泛應用。

         聚丙烯纖維抑制了混凝土的塑性收縮微裂紋的產生,提高了建筑物的整體性、耐久性和使用壽命美國Pardon 與Zollo 等人分析了混凝土塑性收縮的性質,用模擬體積變化的平面試樣代替ASTM 沿用的只能反映線收縮的試樣來做試驗。加入體積含量0。1 % 聚丙烯纖維的砂漿和混凝土,裂縫比對照試樣分別減少87 % 和82 %; 砂漿收縮量比對照減少32 %~40 %; 混凝土試樣收縮量有一組比對照減少48 %, 另一種則與對照相同。同濟大學混凝土材料研究國家重點試驗室的測試表明,聚丙烯纖維含量為0。 05 % 和0。 15 % 的砂漿干縮裂縫加權寬度分別為對照試樣的63。 5 % 和37。 3 % 。浙江大學土木工程學院28 d 干縮試驗表明,摻量為0。 1 % 的聚丙烯纖維可減少混凝土干縮10 % 左右。大量的工程實踐也都證明,聚丙烯纖維的使用對減少混凝土塑性收縮和防止開裂作用十分明顯。

           特別是隨著混凝土施工技術的發展,出現了用激光照準的混凝土平面澆筑機,每小時澆注量可達70 m3,一日可鋪設2 000 m2 地面。采用聚丙烯纖維混凝土能成功地解決了在這樣的施工強度下,控制收縮裂縫的問題。對聚丙烯纖維減少收縮裂縫的機理初步認為,一是由于聚丙烯纖維的存在,降低了水分在混凝土中的遷移性,減少了泌水現象,因而減少了體積變化。根據英國認證委員會(BBA) 出具的證明,聚丙烯纖維混凝土泌水可減少35 %~55 %; 另一種認識是聚丙烯纖維的變形模量雖然較低,但卻與混凝土在早期硬化階段(24 h 內) 時的變形模量相當,因而可以有效地抑制開裂。對板式結構防止裂縫過去一般是采用鋼筋網。聚丙烯纖維的廣泛應用已在一定程度上替代了這種傳統作法。圣荷西大學的一項對比試驗表明,采用聚丙烯纖維含量為0。68 kg/m3 的混凝土比素混凝土減少裂縫71。5 %, 而設置鋼筋網的混凝土僅減少6。5 % 。多數人認為鋼筋網與聚丙烯纖維混凝土都有一定的抑制裂縫產生的作用,都屬于次要增強。但前者由于分布很稀,實際上這種作用較弱,而主要是在裂縫發生后**裂縫寬度。因此不少人主張在地面支承板結構中,可以用聚丙烯纖維混凝土取代鋼筋網,但同時也指出兩者結合使用效果更好。至于用聚丙烯纖維混凝土代替鋼筋網混凝土能方便施工,并大大加快進度,以及由此而帶來的效益,則是不言而喻的。


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