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发布:2021/12/7 10:32:50 来源:hh004

  普通的聚丙烯纤维耐老化性能差,混凝土搅拌易结成团,只有经过改性处理的纤维,才能与水泥基材共同工作,在混凝土工程中应用。早期大多采用聚丙烯膜裂纤维,20世纪80年代初,美国成功开发出单丝聚丙烯纤维,由于成本低,以及改善混凝土性能效果显着,而广泛用在地下工程防水、工业与民用建筑屋面、地面以及公路、桥梁工程。我国自20 纪90年代中期开始,已有数以千计的工程采用聚丙烯纤维混凝土,如广州新中国大厦、重庆世界贸易中心、北京亚运村、武汉长江大桥、三峡工程等并取得显着成效。     

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1 聚丙烯纤维混凝土的特性       混凝 而聚丙烯纤维的拉伸率高达15%~18%,均匀散布于混凝土中的聚丙烯单丝纤维,不仅阻止了骨料的下沉,改善和易性及泌水,减少离析,而且有效地承受因混凝土收缩而产生的拉应变,延缓或阻止混凝土内部微裂缝及表面宏观裂缝的发生发展,提高混凝土的抗渗性。聚丙烯纤维混凝土受冲击荷载作用时,阻止混凝土裂缝的扩展,提高混凝土的抗冲击性、抗冻性、抗碳化性能等。     

1.1 物理性能     

 1) 抗收缩性 抗收缩性是聚丙烯纤维应用于混凝土中 为主要的性能,有资料表明,掺入体积掺率为1%左右的聚丙烯膜裂纤维,可使混凝土的收缩率降低约75%。    

 2) 抗渗性 根据 建筑材料测试中心测试结果,0.05%掺量的聚丙烯纤维混凝土在1.2mpa 的水压作用下,与同强度(28d龄期) 未掺聚丙烯纤维混凝土比较,抗渗性能提高70%。
 
 3) 耐火性 近的耐火试验表明,在混凝土中掺入低熔点纤维(直径0.1mm,长12cm,掺量4kg/m3) 具有良好的耐火前景,这样的纤维混凝土柱经过标准耐火试验几乎观察不到破坏,说明低熔点纤维能防止混凝土爆裂。    
 
 4) 和易性 在混凝土中掺入体积率在0.05%~0.07%的聚丙烯纤维,可有效地抑制混凝土拌合物的离析与泌水,改善混凝土的和易性。

1.2 力学性能    
 
 1) 抗压及抗拉强度 聚丙烯纤维混凝土抗压及抗拉强度与普通混凝土接近。     
 
 2) 抗弯强度 掺入体积率为l %左右的聚丙烯膜裂纤维后,砂浆或混凝土抗弯强度的提高不超过25 % ,但破坏前有很高的变形能力。     
 
 3) 抗冲击性 建筑材料测试中心试验结果表明,掺有0.05%与0.1%纤维的砂浆的抗冲击强度与素砂浆比较分别提高17.7%与25.8%。    

 4) 抗疲劳性 抗疲劳试验试件施荷速率为20次循环/s,经过200万次循环后,素混凝土可承受的 应力为其抗折强度的50%,0.3%掺量的纤维混凝土可承受的 应力则为其抗折强度的65%。

1.3 耐久性能     

 1) 抗冻融性 建筑材料测试中心采用gbj 82-1985对两种体积掺率聚丙烯纤维混凝土的抗冻性能进行 期28d,以 冷月平均气温为-5~0 ℃地区为例,抗冻标号为100- 50,测试观察50次冻融循环后混凝土硬化抗压强度的变化率。测试结果表明:加人聚丙烯纤维混凝土后可以有效地提高混凝土的抗冻能力。     
 
  2) 抗碳化及抗碱骨料反应性 聚丙烯纤维混凝土抗碳化及抗碱骨料反应性主要是通过减少混凝土内部的各种裂缝,以提高混凝土的密实度的途径实现的。

2  聚丙烯纤维混凝土的应用     

2.1  建筑工程     

   聚丙烯纤维混凝土用于现场浇筑地下室底板、侧墙、顶板、屋面、水池等自防水混凝土及高层建筑基础大体积混凝土、转换层的梁板等超宽、超厚、超大混凝土构件。混凝土和易性好,并有助于提高自防水混凝土的抗渗、防裂及抗冻性,有效解决大体积混凝土因温度应力产生的裂缝。    

 2.2  土木工程和水利工程     
 
  掺有聚丙烯纤维的混凝土路面、桥梁板面、水库大坝及港湾、渡槽等,其综合性能如抗折、抗裂、抗疲劳、耐磨损性、耐海水侵蚀性等各项指标均优于普通混凝土工程,特别是在交通量大、车辆通行频繁的条件下,聚丙烯纤维的抗疲劳性能表现更为突出,在气候变化剧烈、冻融频繁的条件下,聚丙烯纤维混凝土的抗冻融性能更能得到充分体现。     

 2.3  预制混凝土制品      聚丙烯纤维混凝土用于钢筋混凝土预制构件,水泥制品(管、砌块等) 可明显提高外观质量,有助于防止与减少预制构件表面裂缝,减少缺边掉角,并可增加其抗渗性,防止钢筋锈蚀。    
 
 2.4  预拌混凝土     

  掺有聚丙烯纤维的预拌混凝土能明显改善混凝土的和易性,减少泌水,防止商品混凝土产生塑性裂缝。聚丙烯纤维在混凝土中能与任何化学外加剂配制成泵送及其它高性能混凝土。高性能混凝土以其高强度、大流动性、优异的耐久性能广泛应用于高层建筑,大跨度桥梁等。采用聚丙烯纤维复合的途径能有效地提高高性能混凝土的韧性、抗裂性及延性。

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