聚丙烯纤维绿色高强高性能混凝土工程技术和效益研究

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1、聚丙烯纤维绿色高强高性能混凝土工程技术和效益研究　　摘要：聚丙烯纤维混凝土具有优异的变形性能，不但提高了混凝土的抗裂能力，为混凝土巨型框架柱尺寸创造了条件，更全面提升了混凝土的性能，使之达到绿色高性能化，降低了全寿命周期总费用，在抗裂需求高的工程中更具有实用性和优越性。关键词：聚丙烯纤维；混凝土；绿色；高性能中途分类号：TU37文献标识码：A文章编号：一个主塔楼复杂的超高层结构工程，主楼结构采用混凝土核心筒+巨型框架+伸臂的多重受力体系，在平面4边各布置两根巨型框架柱，结合约15层一道的巨型桁架，承托7个区间的次结构重量；并且设置有四道两层楼高的伸臂桁架加强层连接巨型外框架与核心

2、筒。巨型框架柱的截面尺寸5400mm*3800mm为典型的大体积混凝土，抗裂的要求尤为突出。前期的试验已经得到，聚丙烯纤维混凝土的性能优异，尤其是变形性能为满足混凝土巨型框架柱尺寸创造了条件。1C80高性能大体积混凝土的模拟施工10为了更深入掌握C80高性能大体积混凝土的工作性能、温升情况及温度发展，在现场以1:1的比例制作一根高4.5m的模拟柱，截面尺寸为5400mm×3800mm，内浇筑配合比编号为C8023的C80混凝土，并进行了模拟柱温度记录、强度检验以及超声波检测[1]。根据现场记录，2011年10月24日20:00时，第一辆C80混凝土罐车到达现场，25日凌晨2:00

3、，第十辆罐车浇筑完毕，至此，模拟柱内混凝土浇筑完毕。混凝土浇筑前，分别在搅拌站和现场对C80高性能混凝土的塌落度和温度等进行了检测，由表1-2检测数据显示，C80混凝土各项指标符合要求。表1-1华润P•II42.5R水泥C80试配性能要求10混凝土浇筑采用汽车泵，泵管出料口深入筒腔内，出口应与浇筑面形成一个约50~80cm的高差，便于混凝土下落产生压力，推动混凝土流动。泵车泵送混凝土应控制在1小时30m³左右，尽量保证混凝土在出机后60min内泵送完毕。模拟柱体高度为4.5m，为保证钢管柱混凝土浇筑过程的均匀性，将通过依次换腔分层浇筑的方式施工，如图1-1所

4、示，先按箭头顺序依次浇筑500mm，再返回腔1浇筑500mm，循环浇筑，边浇筑边振捣。使用高频振捣棒，工人无需进入筒腔内，只需在柱顶使用矿灯等工具辅助照明，振捣时间根据现场混凝土的实际情况控制在3至5分钟，以混凝土表面出现浮浆，不再冒出气泡和混凝土不再沉落为准。此外，还需在钢板侧壁上每隔0.5米处做好标记，以保证每次0.5米的浇筑高度。振捣时注意不要接触钢筋、加劲板、栓钉和钢板[2]。表1-2华润P•II42.5R水泥C80试配性能图1-1混凝土依次换腔分层浇筑顺序根据施工总体部署和施工工艺要求，钢管柱内混凝土浇筑完后均可利用高出柱内混凝土完成面的钢管柱进行蓄水及覆盖

5、麻袋养护。模拟柱施工过程中，管内的混凝土蓄水200mm，养护2天后即改为湿麻袋和防雨布养护至28天，实际施工中5天便可浇筑上一节混凝土，新浇筑的混凝土对下层的混凝土有保温作用[3]。鉴于实际温升的情况，1天后采取在3腔和4腔的外钢板上包裹3层麻袋的保温措施。2聚丙烯纤维混凝土的施工中的关键技术2.1聚丙烯纤维混凝土拌合关键技术措施由于聚丙烯纤维混凝土自身的特点，现在的混凝土工程绝大多数采用商品混凝土，所以聚丙烯纤维混凝土在泵送时不可避免的具有与普通混凝土不同的要求：（1）在混凝土浇筑前要将规定掺量的聚丙烯纤维加入混凝土罐车，高速搅拌至少6分钟以后才可以使用；10（2）当拌制混凝土

6、为大流态混凝土时，很难保证聚丙烯纤维在混凝土拌合物中分散均匀，此时要分两次加水，先加一部分水将纤维在拌合物流动度还不是很大时拌合均匀，待聚丙烯纤维分散较完全时把剩下的水加入。这样做的好处是纤维束被分散成了单丝以后，纤维整体也达到了较好的分散性，而且纤维分散成单丝后刚度比较小，不会影响水泥浆，细骨料、粗骨料等的分散，如果聚丙烯纤维不能很好的分散，就有可能阻碍混凝土中其他材料的分散，易在混凝土内部形成缺陷。（3）对于聚丙烯纤维加入混凝土中造成坍落度小、难于施工的混凝土拌合物，应合理采用减水剂，切不能盲目加水，盲目加水不但不能使和易性变好，而且会降低混凝土的强度增加混凝土的干燥收缩。2

7、.2聚丙烯纤维混凝土的振捣与养护技术措施（1）振捣首先从振捣的难易程度来说，由于聚丙烯纤维加入普通混凝土后不吸水，不需要改变普通混凝土的配合比，结构中配置的钢筋数量也无需改变，所以不会给振捣带来额外的困难。其次从振捣工艺来说，因为加入纤维后稠度增加，为了确保密实，减小强度降低的可能应增加振捣的时间，并且施工时做好技术交底，采用插入式振捣时，振捣点间距不应大于0.5m，且振捣要达到使混凝土表面呈浮浆且不再下沉为止。在钢筋较密集的部位，应加强振捣，只有这样在混凝土终凝后聚丙烯纤维的作