聚丙烯纤维混凝土是土木、水利等建筑工程的基础材料,新余聚丙烯纤维混凝土开裂现已成为土木建设工程的通病。在相对湿度(RH)<65%时,裂缝宽度小于0.5mm,在RH>65%时裂缝宽度小于0.3mm,尽管这对混凝土结构不会带来大的危害,但混凝土结构受到载荷作用后,裂缝将会变宽,无害或少害裂缝将会变成有害裂缝。有害裂缝不仅影响到混凝土结构的使用,同时也会缩短混凝土构筑物的服役寿命,带来巨大的经济损失。
混凝土开裂,结构承载能力下降。混凝土开裂将改变结构的受力条件,导致结构局部甚至整体发生破坏。裂缝随着环境载荷作用的不断变化将削弱混凝土建筑物的刚度。混凝土开裂还会降低结构的抗震能力,威胁结构的整体稳定性和性。混凝土开裂,结构耐久性能的劣化分为三个阶段。阶段一,混凝土的损伤及开裂增大了渗透性,降低了结构保护层的有效厚度;阶段二,渗透性的增加加速了环境中侵蚀性介质、空气及水分在混凝土结构中的传输;阶段三,混凝土性能劣化,内部钢筋锈蚀,结构服役寿命缩短。
导致混凝土开裂的因素很多,从受力角度分析,主要来自如下三个方面:直接应力的作用、间接应力的作用、混凝土早期变形产生的应力作用。新余聚丙烯纤维图一展示了时科纤维阻止混凝土开裂的机理。当混凝土开裂时,纤维1的断裂、纤维2的拔出、纤维3架桥在裂纹的两端、纤维4与混凝土脱粘,会有效的吸收混凝土开裂的能量,减小裂纹的间距,减少裂纹 的应力,纤维5则进一步阻挡了裂纹 的前进,从而彻底阻止了裂纹的扩展。当混凝土持续受到外力时,裂纹只能从其他地方重新产生,如6号位置上,而重新产生的裂纹则还会继续被纤维阻止扩展。
混凝土中的适宜添加聚丙烯纤维的量是多少水泥混凝土专用纤维中的宜添加聚丙烯纤维的量是多少?
聚丙烯纤维能够在混凝土中发挥其作用,很大程度上取决于纤维单丝在混凝土中的数量及其均匀分布。由于纤维的表面覆有专门的膜层,新余聚丙烯纤维可使数以千万计的单丝纤维在混凝土中非常均匀地分布。为此,在一般情况下,纤维在混凝土中的掺量不必太高,1m3中掺加0.6-1.2kg即可。设取纤维的掺量为1m3混凝土加入0.9㎏,则1m3混凝土中单丝纤维(长度规格12mm)的数量即可达到将近2亿根。混凝土中掺加聚丙烯纤维,可大大提高其抗腐蚀性、抗裂性、抗渗性、抗冲击性,掺加了聚丙烯纤维的混凝土,新余聚丙烯纤维可用于一般工业与民用建筑刚性自防水、大体积混凝土的防裂,也可用于路面、桥面等易开裂的薄板混凝土结构。
聚丙烯纤维化学性质稳定,它主要通过改变混凝土的物理力学性能来达到改变混凝土内部结构的效果。聚丙烯纤维本身与混凝土骨料、水泥、外加剂不会发生任何冲突,与混凝土有良好的亲和性,可以迅速而轻易地与混凝土材料混合,而且它在混凝土中的分布均匀。
应用范围
聚丙烯网状纤维赋予混凝土的改善性能优势几乎对任何工程用纤维混凝土都是非常有效的,结合我国特点,优选出聚丙烯网状纤维适宜的工程用途如下:
●混凝土路面、桥面、机场道面、工厂地坪等工程。使工程的使用寿命得以延长(可使路面的完好寿命延长5- 10年)。
●隧道、矿井的墙面、顶板等。采用喷射工艺进行混凝土施工时,聚丙烯网状纤维还将有效减少喷射混凝土的回弹率,使混凝土的回弹脱落不超过5%,提高施工效率和改善作业环境并有利于推广湿喷技术。
●河道、水坝、储水池等工程。聚丙烯网状纤维对混凝土抗裂、抗冲击、抗离耗能力的改善作用将使工程的使用寿命延长
聚丙烯纤维以聚丙烯为原料经特殊工艺加工处理而形成的高强度束状单丝有机纤维,其固有的耐强酸、耐强碱、弱导热性、具有极其稳定的化学性能。加入混凝土或砂浆中可有效的控制混凝土、砂浆塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝,防止及抑止裂缝的形成及发展,大大改善混凝土的阻裂抗渗性能,抗冲击及抗震能力,可以广泛的使用于地下工程防水,工业民用建筑工程的屋面、墙体、地坪、水池、地下室,以及道路和桥梁等工程中。是砂浆、混凝土工程抗裂,防渗,耐磨,保温的新型理想材料。
聚丙烯纤维铣削型钢纤维为高强钢丝铣削工艺制作而成两端带有锚固端且一面粗糙一面光滑的高性能纤维产品。具有抗拉强度高,韧性与分散性好,与混凝土具有良好的粘接力。掺量为: 30-80kg。该产品为主要出口产品。铣削钢纤维是一种新、高性能的钢纤维品种。它的长径比为34.3;极限抗拉强度为808.6Mpa;与水泥砂浆的粘结度为3.52Mpa。新余聚丙烯纤维铣削钢纤维粗糙而洁净的表面,能与混凝土中的水泥浆体牢固的结合,这是铣削钢纤维提高混凝土各种性能的根本原因。
适用范围
公路桥梁:公路路面、桥面铺装、箱形拱桥拱圈、连续箱形梁浇筑;
水工大坝:地下厂房、水工隧洞衬砌,水流冲刷磨损部位、闸门、闸槽、渡槽、大坝海渗面板;铁路工程:预应力铁路轨枕,新余聚丙烯纤维双块式铁路轨枕;
港口及海洋工程:钢管桩防蚀层、码头设施、海底混凝土设施;
隧道及矿井工程:水工隧洞初砌、矿井巷道、铁路、公路隧道衬砌;管道工程:离心管、振动和挤压管、泵管,钢衬钢纤维混凝土压力管;
其它建筑工程:房屋建筑、预制桩、框架节点,屋面/地下防水,重负荷工程厂房/仓库地面,簿壁蓄水结构/料仓,维修加固工程,地下电缆/管道井盖,下水道水篦,矿井巷,机场道面。
施工建议
钢纤维掺量可选择路面建设30- -80kg/m3,桥梁建设50-100kg/m3。
钢纤维混凝土搅拌工艺:施工中按常规施工,不需作特别调整。