聚丙烯纤维材料在尼尔基厂房混凝土蜗壳中的应用论文

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1、聚丙烯纤维材料在尼尔基厂房混凝土蜗壳中的应用论文摘要：测试和应用了低掺率聚丙烯纤维混凝土的抗裂和抗渗性能。通过和普通混凝土对比后得出结论：低掺率的聚丙烯纤维能有效提高混凝土的限裂和抗渗能力，改善钢筋混凝土蜗壳的抗渗效果，说明了聚丙烯纤维对大级配混凝土的适应性。关键词：聚丙烯纤维混凝土抗裂限裂抗渗混凝土级配一、概述尼尔基水利枢纽位于黑龙江省与内蒙古自治区交界的嫩江干流上，在内蒙古自治区莫力达瓦达斡尔族自治旗境内。枢纽工程建筑物等级为I等1级。发电部分为河床式厂房，装有4台62.5MPa熔点约160℃弹性模量≥3500MPa燃点约580℃断裂延伸率15—25%导热性极低安全性无毒材

2、料抗碱能力PH=14的NaOH溶液,.freel3）适用范围钢纤维7.850.6%~2%80~120一级配混凝土聚丙烯纤维0.910.1%0.9一、二级配及以上表－4试配混凝土配合比样品设计标号砂率（%）水灰比）每立方米混凝土用量（kg/m3）外加剂(%)水泥砂粗骨料水5-20mm20-40mm掺纤维C25Pa劈拉强度MPa极限拉伸值10-4弹性模量104MPa抗渗标号7d28d90d7d28d90d28d90d7d28d90d28d掺纤维3.4531.937.339.82.33.484.681.141.283.063.354.13≥10不掺纤维3.2627.934.236.2

3、2.22.883.980.961.123.163.464.25≤8抗裂试验用胶砂的重量配合比为：水泥1，砂2.8。水胶比0.55，CTAFiber混凝土专用改性聚丙烯纤维掺量0.7kg/m3，板状试件尺寸610×914×19mm，成型后在28±20℃、相对湿度70%的试验室内用风扇吹1.5小时。然后置于40±3℃、相对湿度50%、风速2.5m/s的环境中。在24小时龄期裂缝基本稳定后进行观测。其观测结果见表6。从聚丙烯纤维混凝土抗裂机理上分析，掺入聚丙烯纤维后，由于其乱向均匀分布的特点，起到微配筋作用和保水作用，大大减缓了由于骨料的快速失水和混凝土塑性收缩及温度收缩而产生的裂缝

4、，且延缓了塑性收缩裂缝出现的时间。同时，在混凝土开裂后，纤维的抗拉作用突显，有效地阻止了裂缝的进一步发展。试验表明，混凝土裂缝面积、裂缝宽度及失水速率均随着纤维体积率的增大而显著降低，说明掺入聚丙烯纤维后能够有效地阻滞混凝土内部塑性裂缝并提高混凝土的抗裂性能。表6胶砂开裂试验成果样品裂缝宽度A(mm)裂缝长度B(mm)裂缝面积A×B(mm)A×B加和值对比百分率(%)掺纤维2.0001.0307307504.5850.5395197.5不掺纤维2.0001.0373373593.31000.5440.6220.3从以上试验成果中可以看出，在混凝土中添加低掺率的聚丙烯纤维后，纤维

5、对混凝土拌合物含气量影响不大，坍落度虽然有所降低，但其和易性得到改善。混凝土的抗裂强度有显著提高，且其抗压强度（特别是早期强度）得到提高。由于纤维抑制了混凝土内部的自由水蒸发，乱向均匀分布在混凝土中的大量纤维起了所谓承托骨料的作用，降低了混凝土表面的析水与集料的沉降，从而使混凝土中的孔隙大大降低，此外，由于混凝土中纤维的物理作用，大大减少了收缩裂缝尤其是连通裂缝的产生，因而减少了渗水通道，有效提高了混凝土抗渗能力以及变形能力。通过对混凝土试件进行的打压试验，抗渗标号可提高一个等级，从而使混凝土的抗渗性能得到大大改善。四、纤维在混凝土蜗壳中的应用和施工根据试验室所做的实验工作，在

6、实际应用中，考虑到掺入聚丙烯纤维后能够显著提高抗裂和抗渗性能的特点，设计中将原要求的C25Pa以上，抗渗标号均达到和超过W12，与不掺纤维的混凝土试件相比抗渗能力提高了60%以上。由于纤维在大体积混凝土设计和施工中处于初步尝试阶段，我们未对混凝土的抗渗指标进行下调。在施工工艺方面，聚丙烯纤维增强混凝土对拌合及施工工艺没有特别要求，由于聚丙烯纤维在混凝土当中的作用是以物理方式体现的，本身不与混合料及外加剂产生化学反应，所以在混凝土拌合时添加如引气、减水、早强……等等外加剂产品并不对纤维增强混凝土构成材料性质方面的影响，所以无须考虑添加外加剂因素，但添加聚丙烯纤维后的混凝土需要保证

7、一定的拌合时间。拌合时间以纤维能在混凝土中均匀分布为准，小型拌合机械拌合时间一般为2-3分钟左右。而对于采用大型拌合系统来拌合的混凝土，则时间要短得多。在尼尔基工程实践中，在拌合系统内将纤维预先加入到混凝土中，为保证纤维在混凝土中的均匀分布，拌合时间较一般混凝土（60s）的拌合时间延长了30s左右。在混凝土浇筑质量方面，为避免大体积混凝土内部温升过高而产生过大的塑性收缩变形，尽管添加了聚丙烯纤维作为增强材料，对于混凝土的浇筑分层分块仍需按照有关规程规范严格、细致地进行划分。五、结语目前，国内