聚丙烯纖維混凝土在水利水電工程上的應(yīng)用探討(編輯修改稿)
2025-07-22 20:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 滲性和抗電解性,加上長(zhǎng)期的干濕循環(huán),使混凝土喪失耐久性,導(dǎo)致混凝土的破壞。Abdul Hamid 等人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件的模擬試驗(yàn)表明,體積含量0. 2 % 的聚丙烯纖維混凝土表面結(jié)垢時(shí)間比素混凝土延長(zhǎng)1～10 倍。普通混凝土經(jīng)海水浸泡的試樣表面成片狀,很容易剝落, 而聚丙烯纖維混凝土表面則未呈分離狀。根據(jù)X 光衍射試驗(yàn),衡量混凝土腐蝕程度的石膏和文石物質(zhì)生成數(shù)量,聚丙烯纖維混凝土僅為普通混凝土的38 % 和58 % 。研究者認(rèn)為摻入聚丙烯纖維是降低海水對(duì)混凝土腐蝕的有效措施。西班牙的一項(xiàng)研究表明聚丙烯纖維混凝土降低了內(nèi)部氣體循環(huán),由此延緩了海水腐蝕。1. 6 聚丙烯纖維混凝土的彎曲強(qiáng)度 聚丙烯纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度與素混凝土相當(dāng),但能在一定程度上提高彎曲強(qiáng)度,提高的程度與摻量有關(guān)。體積含量達(dá)到0. 5 %～1% 的聚丙烯纖維混凝土彎曲強(qiáng)度是素混凝土的1. 6～1. 9 倍。經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)得出結(jié)論,可以用摻入聚丙烯纖維的措施減少傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的鋼筋網(wǎng)數(shù)量。同濟(jì)大學(xué)的試驗(yàn)結(jié)果, kg/m3 的聚丙烯纖維混凝土抗彎強(qiáng)度提高7. 6 %, 這說(shuō)明聚丙烯纖維低摻量水平下對(duì)混凝土彎曲強(qiáng)度的影響效果十分有限。1. 7 提高了混凝土的耐磨損性能 根據(jù)挪威政府公路試驗(yàn)室的模擬抗磨損試驗(yàn), 加入聚丙烯纖維的混凝土,抗磨損能力提高52 %, 并減少材料損耗34. 4 % 。美國(guó)陸軍工程師團(tuán)CRD C52 54 方法測(cè)試結(jié)果,聚丙烯纖維混凝土提高抗磨力105 %, 相同條件下加入聚丙烯纖維可延長(zhǎng)混凝土壽命一倍。南京水科院和長(zhǎng)江科學(xué)院分別用不同的試驗(yàn)方法進(jìn)行的抗沖磨試驗(yàn),也證實(shí)聚丙烯纖維混凝土有較好的抗磨損性能。聚丙烯纖維混凝土的其他性能,如:防止粗骨料在施工震動(dòng)時(shí)的沉降,提高表面強(qiáng)度。由于聚丙烯纖維熔點(diǎn)為160 ℃～170 ℃,在發(fā)生火災(zāi)高溫時(shí)能融化形成氣體通道, 防止高強(qiáng)度混凝土(60 ～100 MPa) 的爆炸,因此有人認(rèn)為,聚丙烯纖維混凝土可作為高層建筑防火混凝土。此外,國(guó)外為縮短老化建筑物的修補(bǔ)時(shí)間而廣泛采用了快速硬化混凝土(硬化時(shí)間1h 以內(nèi)),其水泥用量增加較多,使混凝土脆性加大。采用聚丙烯纖維混凝土能較好的彌補(bǔ)這一不足。2 聚丙烯纖維混凝土的經(jīng)濟(jì)性 目前質(zhì)量好的進(jìn)口聚丙烯纖維網(wǎng)和聚丙烯纖維絲每千克價(jià)格在百元以上,國(guó)產(chǎn)高質(zhì)量的改性聚丙烯纖維絲為50～65 元,按每立方米混凝土加入0. 9 kg 改性聚丙烯纖維絲計(jì),每立方米混凝土單價(jià)增加50 元左右,這比鋼纖維混凝土的價(jià)格低得多。許多國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)都指出聚丙烯纖維混凝土與鋼纖維、鋼筋網(wǎng)比較的經(jīng)濟(jì)性。在我國(guó)的條件下,以橋梁、高速公路路面,采用厚65 mm 的耐磨、防寒、抗裂的鋪裝層為例,對(duì)聚丙烯纖維混凝土、鋼纖維混凝土和用鋼絲網(wǎng)加固的面層進(jìn)行比較。則每平方米鋪裝層材料價(jià)格分別為人民幣9. 6 元、29. 3 元、26 元。說(shuō)明聚丙烯纖維是最經(jīng)濟(jì)的。這當(dāng)中尚未涉及其他種材料在運(yùn)輸、安裝過(guò)程所增加的費(fèi)用和施工中增加的麻煩。用于噴射的聚丙烯纖維混凝土,其回彈損耗比噴射普通混凝土少得多。3 聚丙烯纖維混凝土的施工方法 在混凝土中摻入聚丙烯纖維極為方便,無(wú)須改變?cè)O(shè)計(jì)混凝土的配比,也不取代原設(shè)計(jì)的受力鋼筋。一般情況下每立方米現(xiàn)澆混凝土摻入量為0. 6 ～ kg, 纖維長(zhǎng)度為15～19 mm 。聚丙烯纖維在加入干料(砂石、水泥等) 之后,加水之前投入。攪拌時(shí)間視攪拌方法、攪拌機(jī)種類而異,可以與不加聚丙烯纖維攪拌時(shí)間基本相同或稍稍延長(zhǎng)。此外,聚丙烯纖維總表面積很大,它的表面要吸附水,因此聚丙烯纖維的加入會(huì)增加拌合料的粘稠度,降低塌落度。如果發(fā)現(xiàn)施工澆注有困難時(shí),一般不宜增加用水量, 而應(yīng)采用塑化劑或減水劑。
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