纤维混凝土的研究

《纤维混凝土的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、纤维混凝土的研究纤维混凝土技术简讯宁波口溪水库二期面板聚丙烯纤维混凝土试验研究一、一、背景白溪水库总库容1.684亿m,属国家大(2)型水库，是以供水、防洪为主，兼顾发电、灌溉等效益的综合利用水利枢纽。水库大坝采用钢筋混凝土血板堆石坝，最大坝高124.4m,在我国面板堆石坝中高度居第四位。大坝上游坝坡1：1.4,下游平均坝坡1：1.52,坝顶高程177.4m,面板厚度由坝顶至坝底为30~66cm,在面板厚度的屮部布置?20-25mm的钢筋网，间距20cmX20cm.—期面板浇至128.5m高程，已于2000年1月完工•二期面板在2000年9T2月施工。在混凝土面板坝工程中，防止

2、面板岀现裂缝和提髙抗变形能力一直是主要技术问题之-o白溪水库大坝二期面板位于水位变动区，冬季经常受到寒流、大风等环境因素的作用，工作条件比较严酷，防止或减少裂缝和提高面板抗变形能力，对延长面板工作寿命，保证大坝安全运行，十分必要。为了提高二期血板混凝土质量，工程建设、设计、施工和监理单位共同决定，对在二期面板上采用国外80年代发展起來的新型混凝土一一聚丙烯纤维混凝土的可行性进行试验研究。《聚丙纤维混凝土在水利工程上的应用研究》课题列入水利部和宁波市2000年度科技创新项目计划。本项研究首先进行了国内外聚丙烯纤维混凝土的应用和研究情况的调研，开展了室内和室外试验，并论证了在口溪水

3、库上应用的技术和经济可行性。以屮国工程院院士谭靖夷教授为首的专家组对这项成果进行了评审，一致认为，聚丙烯纤维混凝土在技术性能上明显优于普通混凝土，可以显著提高混凝土的变形能力和耐久性，而增加的费用不多，建议在口溪水库二期面板屮加以应用。二、国内外聚丙烯纤维混凝土研究和应用简述聚丙烯纤维是由丙烯聚合物或共聚物制成的烯姪类纤维，比重为0.91,抗拉强度可达300^500Mpa,弹性模量3400~3500Mpa,不吸水，为中性材料，与酸碱不起作用，熔点160-170°C,燃点590°Co掺加在混凝土中的聚丙烯纤维长度一般为12-19mm,直径几十?rm根据国内外的试验研究和工程应用经

4、验，与常规混凝土比较，聚丙烯纤维混凝土有以下几方面的特点：（1）聚丙烯纤维在混凝土进入塑性阶段能有效减小收缩和裂缝的产生，在硬化后期能在…定程度上抑制干缩裂缝的发生，使裂缝变细。这使聚丙烯纤维在板式结构中作为次要加强筋而得到最广泛的应用。（2）改善混凝土的变形特性和韧性，提高混凝土的极限拉伸率，在混凝土初裂后仍有一定的承载能力，实质上是对外荷能量的吸收能力和混凝土变形性能的改善；还可以提高混凝土的抗破碎性。（3）加入聚丙烯纤维，虽然并不能提高混凝土的静力强度，但由于韧性改善，抗冲击能力和抗磨损能力都可以提高。（4）提高了混凝土的耐久性。由于聚丙烯纤维混凝土能减少裂缝，并使裂缝细

5、化，故可使混凝土的抗渗能力得到较大提高，从而提高混凝土的抗冻融能力。国外许多文献均报道3了聚丙烯纤维混凝土能显著减少海水等侵蚀性环境对钢筋的锈蚀作用。（5）聚丙烯纤维混凝土的施工与常规混凝土基本相同，但聚丙烯纤维混凝土在相同配合下，坍落度比普通混凝土降低30%左右，且泌水速度降低，振捣和收面作业应适当加强。聚丙烯纤维混凝土最初是用在美国的军事工程中，但很快发展到民用工程，主要是在板式结构中采用，如房建中的地坪、地下室底板和墙、路面、桥梁铺装层、机场跑道、停机坪等。在水利工程中，美国已在坝工、灌溉渠道衬砌、边坡防护等工程中应用。由于聚丙烯纤维混凝土比普通混凝土有较高的粘稠性，用在

6、喷射混凝土中，不但可以提高性能，还可以减少回弹损失。我国从90年代初开始引进这一技术，最初用于公路、桥梁工程，以后在房建中也越来越多地得到应用。但在我国水利工程中，聚丙烯纤维混凝土还处于试验研究阶段。二、聚丙烯纤维混凝土室内试验研究成果简介1•聚丙烯纤维混凝土的配合比白溪水库大坝二期面板混凝土的设计指标为混凝土强度等级C25,抗渗标号W8,抗冻标号F100,含气量4%~5%。聚丙烯纤维混凝土的配合比与一期面板的普通混凝土配合比基本相同。由于原配合比在强度上有较大的裕度，为了弥补聚丙烯加入所减少的混凝土坍落度，采取了少量增加用水量和把原来的粉煤灰超量替代改为等量替代等措施。在试验

7、中还对不同聚丙烯纤维的掺量下的混凝土性能进行了对比。最后推荐聚丙烯纤维掺入量为0.9kg/m,即体积掺量为0.1%o2.拌合物性能试验拌合物试验内容为纤维对拌合物的含气量、坍落度随时间变化特性、初凝和终凝时间以及泌水速度等的影响。结果表明，聚丙烯纤维的掺入对混凝土含气量无影响：掺入纤维后，混凝土初凝提前l-1.5h,终凝也略有提前，但凝结时间与纤维的掺量之间尚未发现有规律性的变化；同时，聚丙烯纤维的掺入减少了塑性混凝土表面的析水，表现为泌水率下降，泌水推迟20min开始,提早30min结朿。