纤维在面板堆石坝面板混凝土中应用的试验研究

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1、第33卷第6期华北水利水电学院学报Vo1．33No．62012年12月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerDec．2012文章编号：1002～5634(2012)06—0l16～05纤维在面板堆石坝面板混凝土中应用的试验研究赵正，石建军，施慧聪，刘国平，李孜(1．上海罗洋新材料科技有限公司，上海200092；2．柏叶口水库建设管理局，山西吕梁032299)摘要：面板堆石坝的混凝土面板层属于大面积敞开式薄壁结构，在基础及钢筋的约束下，易产生

2、塑性裂缝和早期干缩裂缝，研究了纤维素纤维和聚丙烯纤维对面板混凝土塑性裂缝及早期干缩裂缝的作用以及对混凝土抗渗性和抗冻性的影响．研究结果表明：纤维素纤维在混凝土塑性阶段具有显著的减裂效果，减裂率达到86．2％，而聚丙烯纤维的减裂率为52．0％；纤维素纤维和聚丙烯纤维对早期干燥收缩裂缝具有抑制作用，减裂率分别为66．7％和52．2％；纤维素纤维和聚丙烯纤维提高了混凝土抗渗性和抗冻性，其中纤维素纤维混凝土的抗渗等级提高了2个等级，聚丙烯纤维混凝土提高1个等级，两种纤维混凝土的抗冻性提高了5O个标号．关键词：纤维素纤维；塑性裂缝；早期干缩裂缝

3、；抗渗性；抗冻性面板堆石坝的混凝土面板层属于大面积薄壁混1试验凝土结构，在高温干燥天气施工时容易因失水过快和内外部的约束产生塑性收缩裂缝；在混凝土硬化1．1试验原材料及配合比后若养护不及时、不到位或者养护期已过，混凝土继试验采用山西柏叶口水库大坝面板的原材料和续失水，在凝胶分子表面张力、毛细管张力等因素作混凝土配合比，水泥为P·042．5普硅水泥，砂为细用下以及在内外部的约束条件下易产生干燥收缩裂度模数为2．7的中砂，石子采用5—20ITlm，20—缝；因塑性收缩和干燥收缩引起的裂缝在日温差、季40mm二级配碎石．试验中采用的纤维物理

4、参数及节性温差条件下，会产生相应的膨胀或收缩，在长期力学性能见表1，采用的3种混凝土配合比见表2．温差应力作用下裂缝会继续扩展．对于混凝土面板1．2试验方法结构来说，裂缝会降低面板的抗渗性能以及结构的1)混凝土的工作性能和力学性能按《水工混凝耐久性能．在北方寒冷和严寒地区，混凝土面板还面土试验规程》(DL／T5150-2001)的相关规定进行临着反复冻融循环的考验，在冻胀应力作用下，混凝测试．土易产生裂缝乃至剥落，影响面板的服役性能，严重2)混凝土受约束状态下的塑性收缩裂缝按《纤的情况下影响结构的安全．维混凝土塑性裂缝标准测试方法》(

5、ASTMc1579—抗裂性、抗渗性和抗冻性对于面板混凝土来说06)的相关规定进行测试，试验模具如图1和图2至关重要，改善混凝土的抗裂性、抗渗性和抗冻性可所示．以提高面板结构的服役性能、安全性以及服役寿命．表1纤维的物理参数及力学性能通过纤维来提高混凝土的性能早已被工程界所接受，纤维素纤维作为新一代的工程纤维，因其天然的亲水性、保水性以及与混凝土良好的相容性，在混凝土领域的使用日渐广泛。．笔者针对纤维素纤维和聚丙烯纤维在大坝面板混凝土中的应用进行了相关研究．收稿日期：2012—08—22作者简介：赵正(1986一)，男，江苏淮安人，工程

6、师，硕士，主要从事纤维混凝土方面的研究12O华北水利水电学院学报2012年12月[7]刘国平，马鹰，施慧聪，等．生态合成纤维抑制混凝土开[9]ShihoKawashima，SurendraPShah．Early—ageautogenous裂性能的研究与应用[J]，混凝土，2006(10)：41—44，anddryingshrinkagebehaviorofcellulosefiber-reinforced[8]沈荣熹，崔琪，李清海，等．新型纤维增强水泥基复合材cementitiousmaterials[J]．Cement＆Concre

7、teCompos-料[Mj．北京：中国建材工业出版社，2004：10—11ites，201l，33(2)：201—208．ExperimentalResearchonApplicationofFibersinConcreteFaceofRockfiilDamZHAOZheng，SHIJian—inn，SHIHui．cong，LIUGuo．ping，LIZi。(1．ShanghaiRoyangInnovativeMaterialTechnologiesCo．，Ltd．，Shanghai200092，China；2．BaiyekouRes

8、ervoirConstructionBureau，Lvliang032299，China)Abstract：Theconcretefaeeslabofrockfilldamhasalargesurfaceareaanda