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杜拉纤维在混凝土中易于均匀分散

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-07-10  浏览次数:160
核心提示:(中建三局商品混凝土供应站,湖北武汉 2#3)[摘要]杜拉纤维在混凝土中易于均匀分散,对混凝土的工作性及强度无较大影响,同时

(中建三局商品混凝土供应站,湖北武汉 2#""3")
[摘要]杜拉纤维在混凝土中易于均匀分散,对混凝土的工作性及强度无较大影响,同时能有效减少收缩,提高混凝
土材料的初裂强度及分散裂缝。这一技术在大面积底板工程中得到了成功应用。
[关键词]杜拉纤维;裂缝;收缩;纤维混凝土;大面积底板
[中图分类号])+$!45$3! [文献标识码]6 [文章编号]7""!84294 (!""#)"$8""$#8"!
湖北出版文化城地处武昌雄楚大街南侧,东西
长7$#E、南北宽772E,占地面积7#5#LE
!,地下!层、
地上$层裙楼(6区),!座!!层塔楼(V、%区),工程
平面如图7所示。
图 工程平面示意
工程特点及难点
(7)平面尺度大,荷载大,并且座落在天然地基
上。工程底板基础施工质量的好坏将影响到整个工
程的质量和使用。
(!)!座塔楼采用了预应力箱基基础,底板、箱
基墙体都配置了大量预应力钢绞线。裙楼采用预应
力筏形基础,筏基横梁设有预应力钢绞线,沿筏基主
梁轴线还设置了预应力桁架,从竖向施加预应力。
这在建筑施工技术中是一项新课题。
(#)由于6、V、%三区地下室在平面尺度上都是
超长、超宽结构,设计没有对各区设变形缝,特别是
6区长达7$#E,水泥水化热引起的温度应力影响底
板混凝土质量,从而影响到预应力工艺的施工效果。
为了防止工程大面积底板开裂而影响预应力工
艺的正常进行,在混凝土试配过程中考虑采用纤维
混凝土,利用纤维优良的防裂特性来遏止有害裂缝
的产生。
纤维混凝土的微观工作机理
当纤维掺入到混凝土中并充分拌匀后,初期,均
匀分布的纤维在新拌混凝土内构成一种网状撑托体
系,承托骨料,从而有效减少混凝土内分层,减少空
腔的产生;硬化过程中由于大量纤维均匀分布于混
凝土内部,微裂缝在发展过程中受到纤维的阻挡,消
耗了能量,难以进一步地发展,从而阻断裂缝发展达
到抗裂的作用。从宏观上看,当基体材料受到应力
作用产生微裂缝后,纤维能够承担因基体开裂转移
给它的应力,故而能有效的提高混凝土材料的初裂
强度,延迟裂缝的产生。其次(见图!),当混凝土在
受到应力作用而开裂后,纤维的掺入能有效地分散
# $
裂缝,产生大量的微裂缝体系,从而有效避免微裂缝
发展成为有害裂缝。
图 纤维复合材料
荷载 挠度曲线
杜拉纤维是一种以聚
丙烯为原料,经独特工艺
进行表面处理的高强聚丙
烯纤维。该纤维在水泥浆
中具有极好的分散性,且
化学性质稳定,耐酸碱性
好,与基体材料有极强的
粘结力,当其掺入到混凝
土原材料中搅拌,可以迅速地与混凝土材料混合,分
布均匀彻底,每!"
# 水泥浆内约有$%多条纤维丝,
因此在混凝土内部构成一种较有效的二级加强效
果。有资料显示:当纤维掺量(体积掺量)为%&%#’
时,混凝土收缩值降低()’;当聚丙烯纤维体积率
大于其临界时,便产生许多不可见的小于%&%*""
宽的微裂缝体系,与不掺聚丙烯纤维的情况相比,裂
缝宽则由%&#+%&,""减少到%&%(+%&%)"",阻裂
能力可达到一个数量级。
配合比及试配
该工程-区超长无缝施工底板混凝土为
.(%/*$,加强带为.()/*$;0、.区底板为.)%/*$,加
强带为.))/*$。分别对.(%/*$和.)%/*$进行了
掺与不掺杜拉纤维的对比实验。
原材料
($&)级矿渣水泥;12-膨胀剂;粉煤灰
比表面积()%%""
$
3 4;杜拉纤维 密度%&5*,长
度*5"";678)减水剂;河砂 细度模度$&9;
碎石 粒径)+#*&)"";自来水。
配合比(见表*)
表 配合比 :4
编号强度等级水水泥 12-3 6- 砂 石 杜拉纤维减水剂
* .(%/*$ *9) #,% (%3;% ;,% **%% %<9 **<)
$ .(%/*$ *9) #,% (%3;% ;,% **%% % **<)
# .)%/*$ *9) (#% ;%3)% ;,% *%,% %<9 *(<)
( .)%/*$ *9) (#% ;%3)% ;,% *%,% % *(<)
工作性试验
本次试验对拌合物工作性的测定以混凝土坍落
度、扩展度为主,同时辅以观察其粘聚性和保水性,
考虑到施工生产实际需要,还测定了其经时损失,测
定结果如表$所示。从中可以看出:在保持其它成
分不变的条件下,掺入%&9:4杜拉纤维会降低混凝
土拌合物的工作性能,坍落度和扩展度都会不同程
度降低,但降低幅度并不明显,仍能很好的满足施工
需要。
表 混凝土工作性能
编号 标号
坍落度3
""
扩展度3
""
$=经时损失3
""
外观描述
* .(%/*$ $%% )%% *9) 和易性好
$ .(%/*$ $*% )$% *5) 和易性良好
# .)%/*$ $*) (5% *,% 和易性良好
( .)%/*$ $$% )$% *5% 和易性良好
力学性能试验
混凝土力学性能试验参照《普通混凝土力学性
能试验标准》>0?,*@,)进行。从表#可以看出:掺入
%&9:4杜拉纤维对不同龄期混凝土强度都会有一定
的降低,但其降低幅度在)’以内。所以杜拉纤维
的掺入不会显著降低混凝土强度。
表 混凝土抗压强度 A/B
编号 C# C9 C$, C);
* $(<( #,<$ (5<9 )$<(
$ $,<# #5<% )%<; )(<,
# $5<; ()<5 ),<; ;#<$
( #%<% (9<) ;%<( ;(<9
收缩变形性能试验
混凝土收缩变形性能试验采用测量标距
#9)""、精度%&%*""的外径千分尺测定,混凝土试
件成型后在室内静置并用薄膜覆盖表面防止水分蒸
发,*D后拆模测基准值,并送至温度$%E#F、湿度
5%’以上的标准养护室养护。分别测定#、9、$,D的
混凝土收缩变形值,测定结果如表(所示。
试验结果表明:在保持其他成分不变的条件下,
掺入适量的杜拉纤维能有效减少混凝土体积收缩,
对混凝土和易性、强度影响不大。
表 混凝土收缩率( )
编号 #D 9D $,D
* G%<9, G*<(; G#<%)
$ G%<5$ G*<,9 G(<%9
# G*<%$ G*<,) G#<,%
( G*<$) G$<$( G(<9%
实际应用及效果
工程底板厚)%%"",混凝土浇筑量*$$%%"
#,我
站从$%%%年;月开始生产供应,经观察,混凝土运
至现场后纤维均匀分散,混凝土坍落度及和易性好,
易于泵送施工。作业面温度高达))F,施工人员精
心组织施工,注重早期保水养护,杜拉纤维的使用取
得了令人满意的效果,大面积底板基础梁未发现一
条有害裂缝,该工程地下室结构已被评为优良。
参考文献:
[*]冯乃谦<实用混凝土大全[A]<北京:科学出版社,$%%*<
( ) 施工技术 第#$卷
 
 
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