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聚丙烯纤维砼纤维的含量

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-07-20  浏览次数:185
核心提示:聚丙烯纤维砼纤维的含量0.9kg关 键 词: 聚丙 烯 纤 维 ; 混 凝土 铺装 层; 应用2 0 世 纪 9 0 年 代, 对 已 建 公 路 桥 梁 使
 聚丙烯纤维砼纤维的含量<0.9kg
关 键 词: 聚丙 烯 纤 维 ; 混 凝土 铺装 层; 应用
2 0 世 纪 9 0 年 代, 对 已 建 公 路 桥 梁 使 用 状 况的 调 查 表明 , 混 部 分 在 以 后 的 使 用 运 行中 发 展 成 裂 缝 导 致 桥 面 产 生 渗 水 现 象;
凝 土 桥 面 裂 缝 、 渗 水 导 致 钢 筋 锈 蚀 是 影 响 桥 梁 使 用 寿 命的 一 个 后 者 由 于 防 水 薄 膜 厚 度 较 小 、 渗 透 深 度 实 际 较 浅 , 对 混 凝 土 裂 纹
关 键因 素; 混 凝 土 桥面 渗 水的 主 要原因 是桥面 铺装层混 凝土 在 裂 缝的 封 闭 防 水 原 理 有待 验 证, 而 且实际 使 用 效 果欠 佳。自2 0
施 工 过 程 中 和 竣 工 运 行中 产 生了 裂 纹、 裂 缝, 因 而 近年 来 桥面 铺 世 纪 9 0 年 代 中 期, 我国 开 始 聚 合 物 纤 维 混 凝 土的 室内 试 验 研究
装 层 混 凝 土 多 设 计 为 防 水 混 凝 土, 强 度 等 级 与 梁 板 相 同 。 以 来 取 得了 丰 富 成 果, 其 中 聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土 的 良 好 抗 裂 、 抗冲
1 混 凝 土 桥 面防 水 的 方 法比 较 击 性 能 尤 其 适 合 作 桥 面 铺 装 层 使 用。 聚 丙 烯 纤 维 呈 集 束 片 状, 掺
混 凝 土 防 水 功 能 的 实 现 一 般 通 过 两 种 途 径: 人 混 凝 土中 单 束 纤 维 经 搅拌, 在混 凝土 骨 料的 撞击分 散 成网 状
( 1 ) 混 凝 土 配 合比 中 适当 增 加 水 泥 混 凝 土 单 位 体 积 最 小 水 泥 而 粘 附 更 多 水 泥 砂 浆, 随 着 搅 拌 粘附 水 泥 砂 浆的 网 丝 被 集 料 撞
用 量、 掺 加 膨 胀 剂 或 超 细 活 性掺和 料、 使用引 气 外加 剂 等 措施 改 击 撕 裂 成 单 丝 状 或 多 丝 状纤维 均 匀分 散于 混凝土中 ; 在 混 凝土
善 混 凝 土自 身 密 实 性 的 途 径 来 实 现 混 凝 土 防 水的 要 求; 硬 化 初 期, 聚 丙 烯 纤 维由 于 弹 性 模量 低, 断 裂 伸长 率大 于 混 凝土
( 2 ) 增 加 混 凝 土 铺 装 层的 外防 水 层, 在 混 凝 土达 到 预 定 强度 的 断 裂 伸 长 率, 在 混 凝 土 中 起着 桥 联 作 用, 可 抑制 新浇 筑 混 凝土
后 涂 覆 具 有 防 水、 渗 透 封 闭 混 凝 土 表 面 空 隙 功 能 的 薄 膜 防 水 层。 的 沉 降、 失 水 干 缩和 温度 应力裂 纹、 裂 缝, 可阻 断毛 细 水 蒸 发通
但 通 过 实 际 应 用 两 种 方 法 均 存在 许 多问 题, 并 未 使 桥 面 铺 道, 降 低 混 凝 土 的 泌 水 率, 提 高 混 凝 土 的 抗 渗 性 能; 在 硬 化 的 混 凝
装 层 渗 水 现 象 得 到 显 著 改善, 前者由 于 混凝土 单位 水泥 用量的 土中 纤 维可 缓 解 混 凝土内 局 部应力 集中, 减 少 早 期混 凝土 疲劳
提 高 导 致 硬 化 混 凝土温 度收 缩和 干 缩 增大, 添 加 膨 胀剂 或超细 裂 缝的 产 生, 提 高 混 凝 土 的 抗冲 击、 抗 渗 性 能, 改 善了 混 凝 土 的 脆
活 性 掺 和 料 对 混 凝 土 浇 筑 施 工 和 养 护 有 较 高 要 求, 桥 面 施 工中 性 破 坏 特 征 。 作 为 一 种 新 的 混 凝 土 桥 面 铺 装 层 整 体 防 水 方 法, 聚
混 凝 土 的 表 面 积 很 大, 养 护 工 作 本 身 就 是 较薄弱 环 节, 伴随 着 铺 丙 烯 纤 维 混 凝土 正 在 迅 速 为 设 计 方、 施 工 方 所 认 可。 聚 丙 烯 纤 维
装 层 混 凝 土 的 硬 化, 细 微 裂 纹 依 然 可 能 时 常 出 现 甚至 增多 , 有 一 混 凝 土 的 理 论 研 究 和 室 内 试 验 成 果 较 多 , 在 一 些 工 程 中 得 到 应
、 ‘ 之 / 二 c ‘ c } c c ‘ c ‘ 之 c 乙 c c ‘ c  c 乙 ; 之 ‘己 ‘ 之 ‘ 之 ‘ 之 ‘ 之 ‘ 之 2 ; 之 ‘ 亡 ‘ 杏 二 之 ‘ 之 写 己 佗 之 ‘ 之 ‘ 之 ‘ 心 ‘ 之 ‘ ‘ ; 杏 ; 之 ‘ 之 产 二 之 佗 之 佗 e ‘ 乙 二 之 ‘ 毛 产 杖‘ e 嘴 乙 , 。 写 之 ‘ 吞 、 忍 ? 之 ‘ 己
在 表 5 中: ① 裂 缝 的 特 点 是 细、 短、 浅 。 这主 要 是 磨细 矿 粉的
比 表面 积大 所至 ; ②湿养护对大掺量磨细矿粉混凝土很重要 , 否
则 将使 混 凝 土产 生大 量 裂 缝 ; ③大 掺 量 磨细 矿粉 混 凝土 湿养护 不
应 小 于 1 4 d .
6 结论
( 1 ) 要 减 少 大 掺 量 磨 细 矿 粉 混 凝土 的 干 缩, 控 制 胶 凝 材 料 总
量 是 关 键。 “ 三 低 法 ’ , 混 凝 土配 合比 优 化 设计 较大 幅 度 地减 少 胶
材 总 量, 能 有 效 降 低 混 凝 土 干 缩 值。
( 2 ) 引 气 作 用 可 以 有 效 降 低 混 凝 土 的 脆 性。 与 空白 组相比 ,
混 凝 土 掺 引 气 剂和 蔡系 减 水 剂的 劈 拉强度 提高了 1 6 % ; 混 凝土
掺 引 气 剂 和 改 性木 钙 减 水剂的 劈拉 强度 提高了 2 4 , 掺引 气剂
和 改 性木 钙 有 效地 增加了 混 凝土的 韧 性。
( 3 ) 矿 粉 细 度 直 接 影 响 混 凝 土 的 体 积 稳 定 性, 笔 者 认 为: 大 掺
量 磨 细 矿 粉 大 体 积 混 凝 土 所 采 用 矿 粉 的 细 度 宜 控 制 在 4 6 0 M 2  / k g
以内。
( 4 ) 要 使 大 掺 量 磨 细 矿 粉 混 凝 土 不 产 生 裂 缝 或 少 产 生 裂 缝,
湿养 1 4 d 是 必 要的。
S t u d y  o n  C u b i c  S t a b i l i t y  o f  L o w  C e m e n t - w a t e r  R a t i o
C o n c re t e  w i t h  A  L a r g e  A d d i t i v e  A m o u n t  o f  G r i n d i n g  F i n e  O re
L U  J i - f u
( T h e  J o i n t 一 s t o c k  C o m p a n y  L i m i t e d ,  T h e  S e c o n d  E n g i n e e r i n g  B u r e a u .
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G u a n g z h o u  5 1 1 3 4 0 ,  C h i n a )
A b s t r a c t :  T h e  m i x i n g  r a t i o  d e s i g n  o f  c o n c r e t e  i s  o p t i m i z e d  f r o m  t h e  f i e l d s
o f  l o w  s a n d - r a t i o ,  l o w  s l u m p  a n d  l o w  d o s a g e  o f  c e m e n t .  A d o p t i n g  s u c h
t h r e e  f i e l d s  a s  m o d i f i e d  l i g n e o u s  c a l c i u m ,  t h e  c o m p o u n d  u s e  o f  l e a d i n g  g a s
a g e n t  a n d  v a r i o u s  m a i n t a i n a b l e  c o n d i t i o n s ,  t h e  p r o b l e m  o f  i m p r o v i n g  t h e
c u b i c  s t a b i l i t y  o f  l o w  c e m e n t - w a t e r  r a t i o  c o n c r e t e  w i t h  a  l a r g e  a d d i t i v e  a m o u n t  o f  g r i n d i n g  f i n e  o r e  i s  d i s c u s s e d .
K e y  w o r d s :  m a s s  c o n c r e t e ;  c u b i c  s t a b i l i t y ;  a  l a r g e  a d d i t i v e  a m o u n t  o f
g r i n d i n g  f i n e  o r e
西 部 探 矿 工 程
2 8 2
J u l .  2 0 0 5
增 刊
用, 本 文 就 聚 丙 烯 纤 维 混 凝土 在 新 疆 某 公 路 桥 梁 工 程 项 目 桥 面 铺
装 层 施 工 中 的 使 用 经 验 进 行 总 结, 供 广 大 同 仁 在 施 工中 参 考。
2 纤 维混 凝土配合比 设计
该 项 目 全 线 设 计 为 双向 四 车 道, 是国 道 3 1 4 线 的 重 要 组 成 部
分, 也 是 连 接 两 市 的 交 通 要道。 路面 结构 设 计为 3 0 c m 级 配 砂 砾
底 基 层、 2 0 c m水 泥 稳 定 砂 砾 基 层+ 2 2 c m水 泥 混 凝土 路面, 路面
设 计 宽 度 2 0 m , 中 小 桥 面 层 设 计 为C 4 。 聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土 铺 装 层
十 4 c m密 集配 沥青混凝土面层 。
2 . 1 原材料
水 泥: 4 2 .  5 普 通 硅 酸 盐 水 泥;
细 集 料 : 水 洗 砂 , 中 砂 , 细 度 模 数2 . 8 - 3 . 。 , 含 泥 量 为2 . 4 0 0 ;
碎 石: 粒 径5 一 1 0 m m , 1 0 - 2 0 m m ; 压 碎 值8 0 0 ; 针 片 状 颗 粒 含
量 小 于 5 %; 含 泥 量 小于 1 . 0 写;
外 加 剂: F D N 高 效 缓 凝减 水剂, 推 荐掺 量为 0 .  5 % 一1 .  5 0 0 ;
减 水 率 为 1 5  %    - 2 5 0 0 0
2 . 2 聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土配 合比 设计 特 点和配 合比 试验
梁 板 混 凝 土 设 计 强 度 为 C 4 0 , 试配 强 度 为 4 8 .  2 M P a , 配 合比
为 : 水 泥 : 水 , 砂 , 石 , 减 水 剂 = 4 0 0 , 1 6 8 ’ 6 3 3 ’ 1 1 7 5 ’ 2 . 。
纤 维 混 凝 土 配 合比 拟直 接 将 纤维加 人 其中 , 观 察 试 拌情况。
试 拌中 发 现 混 凝 土中 掺 人 纤 维 后混 凝 土 的 坍 落 度 变 小, 工 作 性能
劣 化, 混 凝 土 拌和 物出 现 离 析, 但可 观 察 到 纤 维 含 量 丰 富, 纵 横 交
错, 缠绕 较 少。 改 变 纤维 掺量, 试 拌 结果如 表 1 :
表 1 试拌结果表
呼 赞 纤 维 掺 量 干 拌 纤 维 状 况 湿 拌 纤 维 状 况 纤 维 缠 绕 状 况 坍 落 度
绷号 ( k g / m ' ) t m m l
n U n 划 八 划 八 曰
0 6 月 件 q U ‘ I J
一 一
4 1 . 2
/ / /
网 展 开 撕 裂 呈 单 细 丝 状 有 少 量 丝 状 粘 连
网 展 开 撕 裂 呈 单 丝 状 丝 状 粘 连 增 多
部 分 为 原 状 或 网 状 纤 维 网 未 分 裂 较 多 , 部 分 呈 丝 团 状
分 析 ( 1 ) 纤 维 随 着 拌 合 过 程 的 进 行, 状 态由 网 状 变 为 单 丝 或
多 丝 粘 连 状, 其比 表面 积 增 大, 粘 附 了 许 多 水 泥 砂 浆, 造 成 包 裹 骨
料 的 砂 浆 变 少, 粗 集料离 析, 从拌合过程看, 纤维掺入越多 , 混凝
土 离 析 越 严 重, 坍 落度 越小; ( 2 ) 掺 量小于 0 .  9 k g / m 3 时, 纤维分 散
效 果 较 好, 纤 维 丝 状 物 的 相 互 缠 绕 较 少, 掺 量 为 1 .  2 k g / m 3 时, 纤
维 丝 状物相 互 缠 绕较多, 有成团 现象, 不能很 好的 与混凝土均匀
混 合, 可 认为 纤维已 经过量, 所以 确定 纤维的 适宜 掺量为0 . 6 -0 .  9 k g / m 3  ;  ( 3 ) 纤 维 混 凝 土 坍落 度随 纤维 掺 量的 增 加 而 减 小 , 且
和 易 性 变 差, 进 行 纤 维 混 凝 土 配 合比 设 计 时, 砂 率 应 适当 加 大, 以
改善 混凝土的和 易性 。
因 此 配 合比 经 进 一 步 试 拌 调 整: ( 1 ) 增加 砂 率到 3 8 0 0 ; ( 2 ) 适
当 增 加 水 泥 浆 量, 增 加 外 加 剂 到 0 .  8 % 。 经 试 拌 铺 装 层 C 4 。 聚 丙
烯 混 凝 土, 配 合比 为: 水泥 , 水 , 砂 , ( 小 石+中 石) , 减 水 剂=
4 2 0 , 1 8 0 , 6 8 7 , 1 1 2 2 , 3 . 4 , 其中 纤 维 掺 量 为 0 .  9 k g / m 3  ;
拌 合 物 和 易 性良 好, 基 本 不 泌 水, 坍 落 度 达 到6 0 - v  8 0 m m , 实
验 室 室 内 成 型 抗 压、 抗 折、 抗 劈 裂 试 件, 与 不 掺 纤 维的 基 准 混 凝土
比 较, 2 8 天 抗压强度均超过试配设计强度, 7 天抗 压强度 比 为
1 . 0 , 抗 折 强 度比 为 1 . 1 0 ; 二 十 八 天 抗 压 强 度 比 为 0 . 9 6 , 抗 折 强 度
比 为 1 . 0 2 , 抗 劈 裂 强 度比 为 1 . 0 8 , 抗折 试 件 试 验中 可 观 察到, 试
件 的 极限 变 形 较 不 掺 纤 维的 混 凝 土 试 件 有 明 显 增 大, 而 且 混 凝 土
断 裂出 可 见 纤 维 拉 断 和 拔出 。 试 验 情 况与 有 关 资 料 的 介 绍 相 近,
说明 聚 丙烯 纤维 加 人 混 凝土 后可 明 显 增加 混凝 土的 早期 抗折、 抗
裂 强 度 , 增 加混 凝土的 抗变形韧 性, 改善 混凝土的 抵 抗冲 击产生
破 坏的 脆 性。比 较 符 合 桥面 铺装 层混 凝土 所需的 力 学 性 能 要 求。
3 施 工 质 f 控 制
聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土 施 工 控 制 的 关 键是 混 凝 土 的 拌 合 过 程中 ,
保 证 纤 维 均 匀 分 布 于 混 凝土 之中 。
( 1 ) 要 求 混 凝 土 采 用 强 制 式 拌 合 机 拌 合, 常 规 混 凝 土 材 料自
动 计 量 , 高 效减 水剂和 纤 维派 专 人分 别 加 人 拌 合 机。
( 2 ) 混 凝 土 施 工 配 合比 根 据 骨 料 的 含 水 量 和 砂 石 含 量 进 行调
整 确 定, 工 地 实 验 室 应 根 据材 料 试 验的 具 体 变 化 情 况 及时 调 整,
不 应 对 一 个 施 工 配比 不 加 调 整一 直 使 用。
( 3 ) 混 凝 土 拌 和: 采 用 二 次 上 料, 首 先 加 人 碎 石、 砂 和 纤 维, 干
拌 1  m i n , 然 后 加 人 水 泥和 高 效 减 水 剂、 水, 拌 合 2 m i n 出 料, 拌和
中 使 纤 维 网 充 分 分 裂 成 单 丝 状, 并 均 匀 分 布 于 拌 和 混 凝 土 之 中 。
( 4 ) 混 凝 土 运 输: 拌 合 站 附 近 可 使 用 小 型 运 输 机 具 运 输, 较 远
距 离 宜 使 用 混 凝土 搅 拌 车 运 输, 并 采 取 避 免 混 凝 土 坍 落 度 损 失 的
措 施 , 减 少 混 凝 土 水分 蒸 发, 控制 施工 速度。
( 5 ) 混 凝 土 浇 筑: 应 从 一 侧 桥台 向 另 一 桥台 连 续 浇 筑, 中 间 不
应 停 顿, 并 一 次 浇 筑 到 设 计 标高; 振 捣 宜 采 用 高 效、 机 械 化 程 度 高
的 带 振 捣 梁 的 设 备, 有 利于 提 浆、 找 平, 有 利于 平 整 度的 控 制。
( 6 ) 聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土 能 有 效 克 服 混 凝 土 硬 化 过 程中 的 沉 降
裂 缝和 早 期收 缩 裂 缝, 但 抹 面 收 浆 工 作 不 可 省 略, 较 普 通 混 凝 土,
该 工 序 需 要提 早 进 行。
( 7 ) 养 护: 纤 维 混 凝土 的 养 护 仍 然 很 重 要, 新 疆地区 天 气 干
燥, 水 分 蒸 发 量 大, 应 及 时 覆 盖 养 护, 混 凝 土 硬 化 后, 应 洒 水 养 护
7 天 以 上, 保 证 混 凝 土 强 度 的 顺 利 增 长。
在 铺 筑 沥 青 混 凝 土 , 洒 粘 层 油 前 项 目 部 对 两 座 中 桥 桥 面 铺 装
层 进 行了 检 查, 于 同 期 施 工 的 混 凝 土 路 面比 较, 发 现 铺 装 层 裂 缝、
裂 纹 基本 没有, 情况 好于 普 通混 凝土 路面 情况。
4 结语
( 1 ) 掺 人 聚 丙 烯 纤 维可 提 高 水 泥 混 凝 土的 抗冲 击 和 弯曲 韧
性, 减 少 收 缩、 提 高 抗 裂 性 能 和 抗 渗 性 能, 并 可 增 强 混 凝 土 结 构 的
韧性 , 作为桥面 铺装层是 适用的。
( 2 ) 掺 人聚 丙 烯纤 维的 混凝 土的 配 合比 设 计中 应考 虑 纤 维 对
混 凝 土 工 作 性 能 的 影 响 , 对 计 算 配 合比 应 进 行 试 伴 调 整 , 适当 增
加砂率 。
( 3 ) 纤 维 混 凝土 的 拌和 是 施工 质 量 的 控制 关 键 点, 应 确 保 纤
维 在 混 凝 土中 均匀 分 布, 必 须 采 用 混 凝 土 二 次 投 料 拌和 的 方 法。
参考文献 :
C 1 〕 谷 章 昭, 邓 咏 梅, 等 . 合 成 纤 维 混 凝 土 的 性 能 及 其工 程 应 用 [ i 7 . 建 筑
技 术, 3 1 ( 1 ) .
E 2 1 曹 诚, 刘 兰 强 . 关于 聚 丙 烯 纤 维 对 混 凝土 性能 影 响 的 儿 点 认 识 [ 1 ] .
混凝土 2 0 0 0 , ( 9 ) .
 
 
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