聚丙烯纤维混凝土在水利工程中应用研究

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1、聚丙烯纤维混凝土在水利工程中应用研究摘要：聚丙烯纤维混凝土由于具有较好的性能，在工程建设中得到了广泛的应用。本文结合笔者的工作经验，简要分析了聚丙烯纤维混凝土在水利工程中的应用，以供探讨。关键词：聚丙烯纤维混凝土水利工程应用分析中图分类号：TU528文献标识码：A一、聚丙烯纤维混凝土概述聚丙烯纤维混凝土是把一定量的聚丙烯纤维加入到普通混凝土的原材料中，在搅拌机的拌和下，使纤维受到水泥和骨料的冲击混和，然后均匀、随机的分布在论中，使混凝土的性能得到较大改善。其特点如下：（一）提高混凝土的整体性和耐久性聚丙烯材料的特点是强度高，比重低，加入混凝土后，对控制混

2、凝土的龟裂效果比普通混凝土高出90%-100%。这是由于纤维的存在，降低了水分在论中的迁移性，减少了泌水和体积变化，减少了混凝土的塑性收缩，从而减少或消除裂缝的产生。聚丙烯纤维不吸水，与酸碱不起作用，加入混凝土后，不会使原混凝土的水灰比及混凝土本身的性能发生变化，保证原混凝土的稳定性。聚丙烯纤维混凝土能较大地增强混凝土的柔韧性和抗冲击性，从而增加混凝土的抗破碎性。试验表明，聚丙烯纤维混凝土比普通混凝土的抗冲击能力提高一倍；柔韧性提高40%；抗疲劳性能增强三倍。聚丙烯纤维混凝土在一定程度上能提高混凝土的抗弯强度。纤维含量在1%-2%的聚丙烯纤维混凝土抗弯强

3、度是普通混凝土的两倍。（二）抗渗性能好加入聚丙烯纤维的混凝土抗渗性能大为加强，一般渗透性可降低33%-45%。纤维含量0.8kg/m3的混凝土抗渗标号可从普通混凝土的S10提高到S14,抗渗压力可提高到25%O聚丙烯纤维混凝土良好的抗渗性能对延缓渗水、防止潮湿和有害介质对混凝土和钢筋的侵蚀起到良好作用，从而延长结构物的寿命。（三）提高耐磨性聚丙烯纤维的抗拉强度为200-300MPa,加入聚丙烯纤维的混凝土抗磨能力得到很大提高。经测试，聚丙烯纤维网混凝土的抗磨能力提高105%,寿命延长一倍。（四）提高混凝土的抗冻性能混凝土中加入聚丙烯纤维，可以缓解温度变化

4、而引起的混凝土内部应力的作用，阻止温度裂缝的扩展；同时，混凝土抗渗能力的提高也有利于其抗冻能力的提高。实践及研究都表明，在混凝土中加入聚丙烯纤维可作为一种有效的混凝土温差补偿抗裂手段。（五）施工方便聚丙烯纤维混凝土的施工方法在混凝土中掺入聚丙烯纤维极为方便，根据配合比掺量，将适量纤维加入料斗中的骨料一同送入搅拌机加水搅拌即可。无须改变原设计混凝土的配比，也不取代原设计的受力钢筋。在预拌混凝土搅拌站,可直接将整袋纤维置于传送带上的骨料中即可。由于包装纸袋为特制的快速水降解纸制成，进入搅拌机后见水迅速溶融，散于水泥基体中。聚丙烯纤维完全为物理性配筋，同混凝土

5、骨料及外加剂不起任何化学反应，故不需改变混凝土或砂浆的其他配合比，对坍落度影响很小，初凝、终凝时间变化甚微，粘聚性增强，泵送性能可以改善，施工及养护工艺无需特殊要求。二、聚丙烯混凝土纤维混凝土在水利工程中的应用由于聚丙烯纤维混凝土具有以上特点，使其可以广泛应用于水利工程建设中。（一）橡胶坝宽顶堰下游侧的耐磨面层橡胶坝是低水头挡水过水建筑物，在浙江省比较常见。在橡胶坝运行中，橡胶坝宽顶堰下游侧的堰面，由于在运用过程中经常受到坝体泄流时砂石和坝袋塌落时坝袋的磨擦，下游侧的堰面极易损坏变糙，从而降低坝袋寿命。（二）高水流通过的部位水利水电工程的溢流面、泄洪洞、

6、消力池、溢洪道泄流槽、闸门门槽以及排沙孔道都有高速水流冲刷、磨损和气蚀问题，特别当水流中掺有泥沙时，问题更为突出。为提高这些部位的混凝土抗冲蚀磨损能力，以往的工程措施是采用高强度混凝土、硅粉混凝土和钢纤维混凝土等。不但工程造价高，而且高强度混凝土、钢纤维混凝土和硅粉混凝土施工都较困难。利用聚丙烯纤维混凝土良好的抗冲磨性能用于上述工程部位是合理的选择，还可以不必提高混凝土标号。（三）水电站位于水下部分的厂房结构在水电站主厂房的水下结构中，普通混凝土通常因微裂纹或开裂而降低了防渗能力，使主厂房下层十分潮湿，影响机电设备正常运行。而聚丙烯纤维混凝土因其抗渗能力

7、强,目前在上海等地高层建筑的地下室有大量成功应用经验，可借鉴用以解决水电站主厂房下层潮湿问题。国外已经在许多诸如水池、水利工程及海岸工程等对抗裂防渗有较高要求的混凝土构筑物中，采用了聚丙烯纤维混凝土，既抑制了混凝土的塑性龟裂，又提高了抗渗性能，对薄壁结构尤为适宜。（四）水利水电工程中的面支撑平板结构水电站的消力池、护坦、船闸底板等都属于面支承平板结构，聚丙烯纤维混凝土可以广泛应用于这类面支撑平板结构中。这些面支撑平板结构厚度大多较小，常和基岩直接接触，混凝土浇筑后因基岩约束，容易发生裂缝。聚丙烯纤维混凝土因其干缩量小，初凝时的塑性收缩微裂纹得到抑制，因此

8、可以减轻这类底板混凝土开裂问题。在常规设计中，为了防止表面收缩裂缝，往往设置了表