专用聚丙烯纤维在高性能混凝土工程中的应用.pdfVIP

.122. 第二届离性能很毅土学术研讨会论文典 下 。专用聚丙烯纤维在高性能混凝土工程中的应用 田水兴 (广州怡佳贸易有限公司) 摘要 本文介绍了在混凝土中加入适盆聚丙烯单丝短纤维 (美国杜拉纤维 DURAFEBER)有效改警混凝土的抗裂、抗渗、抗冲击、抗冻等性能的方法，以及该技术在 国内不同用途的工程中的应用及其所解决的问题. 关键词 聚丙烯纤维纤维混凝土杜拉纤维喷射合成纤维混凝土纤维砂浆 当今建筑工程的混凝土技术有一种向商强度、大流动度发展的趋势，C40--C60硷己在 我国各种工程中大f应用。但在追求高强度、高流动度的同时，由于水泥用a的增加，必 然会导致水化热加剧，混凝土收缩t加大，脆性增加.容易产生施工裂缝。 近十年来，现代工业与民用建筑向高层、大型发展，大体积混凝土的工程规模日趋扩 大，其结构形式也日趋复杂.对于巨型建筑的梁、柱，底部大空间剪力墙结构，转换层中 的梁、板，高层建筑的荃础梁、板等，由于大体积混凝土水泥水化热引起的温度变形作用、 湿度变形作用等原因，防止开裂问题己提到了越来越重要的地位。越来越多的专家和技术 人员正将注意力从传统的主要增强混凝土的密实性 (抗渗性)转向更加注重混凝土的抗裂 性。 高性能混凝土 (HPC)以其较离的强度、良好的抗裂性和工作性等为混凝土的发展找 到了一条新的出路。我国若名的工程结构裂缝控制专家王铁梦教授指出:“为了适应裂缝 控制的要求，高性能很凝土应当低热、低收缩、低弹模、高极限拉伸、适当的抗压强度、 较高的抗拉强度、较高的极限拉气申和适当的徐变特征并在施工中有良好的流动度.” 1.修加专用.丙蜡纤雄是配制离性能混胜土的良方 事实上，C40以上的商品混凝土，强度一般都可以得到保证，也很容易达到S8甚至 S10的抗渗要求。但往往由于抗裂性不足、脆性大，而难以发挥其高强及抗渗优越性，所 以如何增强混凝土的抗裂能力及韧性是发展商性能混凝土的技术关键。 在工程实践中，由于没有采取有效的抗裂措施，混凝土固有的微裂纹在内外应力的作 用下发展为更大的裂纹，以至最终形成贯通的毛细孔道及裂缝，常常导致防水失败，也造 成结构设计强度远未能充分发挥，严重的甚至威胁到工程的安全及使用。研究表明，多数 裂缝同荷载无关，塑性收缩、干缩、温度变化等开裂因素才是混凝土众多问题的根源。 六十年代的美苏冷战时期，由于国防设施对混凝土抗爆、抗冲击的高要求，为改善混凝 土的韧性，纤维混凝土得到了迅猛的发展。而纤维材料也从短钥丝发展到玻璃纤维、塑料 纤维、碳纤维、木纤维等等.塑料工业的飞速发展使得聚丙烯纤维在混凝土中的应用越来 越广泛。据美国混凝土学会统计.1985年混凝土专用聚丙烯纤维销售额己近2500万美元; 1995年，全美混凝土专用纤维销售超过 15000万美元，而其中一半以上为聚丙烯纤维[21 聚丙烯纤维因其材料稳定、生产工艺成熟、使用效果好，加上成本低而倍受欢迎。在公路、 桥梁、隧道涵洞、机场、国防设施、工业民用建筑的厂房、仓库、地下室、屋面、外墉以 及与预制构件等方面都得到了广泛的应用。 混凝土专用聚丙烯纤维主要分为网状膜裂纤维同束状单丝纤维，二者的生产工艺不 同，但作用原理和效果大体相同，而后者是在前者的荃础上发展起来的，分散性更好，施 田永兴，专用聚丙烯纤维在高性能混凝土工程中的应用 工中更便于使用。 美国、欧洲、加拿大、日本等国家的大量工程实践及二十多年来的研究己证明，解决 混凝土因塑性收缩、千缩等内部应力的作用产生的微裂缝这一缺陷的最有效手段就是发展 纤维混凝土。而从效果、成本等诸多因素考虑，目前最为广泛应用的纤维是经过特殊表面 工艺处理的专用聚丙烯纤维。需要指出的是，专用纤维必须是由优质原料制造，纤维表面 一定要经过特殊处理才能保证材料的强度、分散性及其同水泥基体的粘结力 (握裹力)。 美国生产的聚丙烯束状单丝纤维一杜拉纤维 (DURAFIBER)即是其中一种。 杜拉纤维是一种以100%聚丙烯原胶为原料经过特殊生产工艺处理的高强聚丙烯束状 单丝纤维，.41杜邦化工及希尔兄弟化工的表面处理技术确保了纤维在水泥浆中具有极佳的 分散性，并保证不会在搅拌过程中结团，同时保证纤维同水泥基体有良好的粘结强度。纤 维长度19mm，直径。.0048mm，比重0.91(与水近似)，抗拉强度276MPa(与I#钢相 近)。纤维加入混