补偿收缩纤维混凝土的抗裂性能研究与工程应用

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18、您现在的位置：中国混凝土技术网搅拌站ERP系统>>文章中心>>混凝土技术>>文章正文[组图]补偿收缩纤维混凝土的抗裂性能研究与工程应用★★★【字体：小大】补偿收缩纤维混凝土的抗裂性能研究与工程应用补偿收缩纤维混凝土的抗

19、裂性能研究与工程应用作者：李晖文章来源：转载建筑企业网点击数：382更新时间：2007-1-13[摘要]通过对掺加膨胀剂和聚丙烯纤维配制的补偿收缩纤维混凝土性能的研究、讨论和工程应用，表明补偿收缩纤维混凝土能有效地控制混凝土结构早期塑性收缩、干缩和温度应力引起的裂缝，提高结构的抗裂防水能力和耐久性。[关键词]补偿收缩纤维混凝土裂缝1前言收缩是普通混凝土固有的特性，特别是采用泵送大流态方法进行施工的混凝土，早期裂缝更加明显。混凝土产生裂缝的因素是多方面的，也很复杂的。在地下防水工程中，裂缝不但会影响混凝土

20、的防水性，而且由于水的渗入造成钢筋锈蚀，会严重降低钢筋混凝土结构的寿命，裂缝的长度和宽度扩展到一定的程度后，还会影响结构的安全性，因此要解决混凝土结构的裂缝问题，设计、施工与原材料三个环节必须相互配合。在设计和施工方面，采取了很多措施，如设计上进行严格的荷载计算，留伸缩缝、调整配筋量等；施工方面，控制混凝土的坍落度，加强养护，分段浇筑等，但始终不尽人意。材料方面常用的措施有：①掺加膨胀剂配制补偿收缩混凝土；②掺加聚丙烯纤维配制纤维混凝土；③掺加膨胀剂和聚丙烯纤维配制补偿收缩纤维混凝土等。单俊鸿等人[1]

21、运用美国ACI-544大板法试验研究了聚丙烯纤维掺量，纤维长度及膨胀剂（UEA-W）等对水泥砂浆塑性收缩开裂性能的影响，认为聚丙烯纤维可以明显改善水泥砂浆的抗裂性能，纤维掺量越大，阻裂效果越好，长纤维（19mm）比短纤维（12mm）对水泥砂浆阻裂作用有效一些，并认为聚丙烯纤维和膨胀剂一起掺入水泥砂浆在合适的条件下其叠加效果更好。姜国庆等人[2]研究表明，膨胀剂是化学防裂手段，而聚丙烯纤维是物理防裂手段，二者的复合使用体现出“层次抗裂、阶段抗裂”的新概念，符合裂缝控制“抗”与“放”的原则，是传统补偿收缩理

22、论与复合材料理论的有机结合。游宝坤[3]等人认为混凝土强度等级高、结构尺寸又厚又长，混凝土有害裂缝出现几率必然增多，为了提高结构的耐久性和防渗等使用功能，对于墙体、转换层、大跨度梁和自防水结构采用膨胀剂与聚丙烯纤维复合的补偿收缩纤维混凝土，工程实践效果是可行的。本文讨论了膨胀剂和聚丙烯纤维双掺的情况，试验研究和工程实践表明，补偿收缩纤维混凝土可以综合改善新拌混凝土和硬化混凝土的性能，有效地控制混凝土塑性收缩、干缩和温度应力引起的裂缝，提高混凝土的抗裂防水能力。2试验材料与方法2.1试验材料水泥：P·O4

23、2.5MPa；石子：南京产5～25mm碎石；砂子：南京产河砂，中砂；减水剂：南京产JM-B高效缓凝减水剂，粉剂掺量0.5%；膨胀剂：武汉三源特种建材有限责任公司生产HEA抗裂防水剂，掺量8%，物理性能指标见表1；聚丙烯纤维：武汉三源特种建材有限责任公司生产SY-A阻裂纤维，掺量1.2kg/m3,主要物理性能指标见表2。表1HEA抗裂防水剂物理性能(JC476-2001标准)项目指标值检测值细度0.08mm筛筛余/%≤126.2凝结时间初凝/min≥45165终凝/h≤103:40限制膨胀率/%水中7d≥

24、0.0250.02828d≤0.100.039空气中21d≥-0.020-0.011抗折强度/MPa7d≥4.55.628d≥6.58.7抗压强度/MPa7d≥25.040.428d≥45.050.2注：HEA掺量8%.表2聚丙烯纤维物理性能(JT/T525-2004)项目指标值检测值形状束状单丝长度规格/mm6~3019当量直径/μm20~5024.06抗拉强度/MPa≥350480弹性模量/MPa≥35003651.9密度/(g/cm3)0.91±0.010.91熔点/oC160～170168.4断

25、裂延伸率/%8～3024.12耐碱性能＞99％99.8%注：JT/T525-2004《公路水泥混凝土纤维材料聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维》2.3试验配合比试验用配合比设计如表3所示.表3试验配合比/(kg/m3)水水泥砂石HEA纤维减水剂水胶比砂率1904077071061351.22.20.4340%2.4试验方法依据《纤维混凝土结构技术规程》CECS38：2004,《普通混凝土拌和物性能试验方法》GB/T50081-2002,《钢纤维混凝土