超早強(qiáng)聚丙烯纖維混凝土的研究與應(yīng)用

1、    超早強(qiáng)聚丙烯纖維混凝土的研究與應(yīng)用    朱琳 亓勇 李雷摘要：超早強(qiáng)聚丙烯纖維混凝土是一種新型建筑施工材料，具有早期強(qiáng)度高，節(jié)約水泥，能有效減少混凝土早期收縮裂縫和宏觀(guān)裂縫，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度和韌性，并滿(mǎn)足一定抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：超早強(qiáng) 聚丙烯纖維 收縮裂縫 抗?jié)B1、前言1500寬帶生產(chǎn)線(xiàn)自2005年投入以來(lái)，一直沿用將軋制層冷段回收水與軋制回收水一并回收到吸水池，再對(duì)水池內(nèi)的回收水按照生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行二次處理。軋制回收水和層冷段回收水的渾濁度和雜質(zhì)種類(lèi)、元素含量各不相同，但是兩種回收水共用同一水池，導(dǎo)致了對(duì)回收水的工藝處理難度有所增加，水處理

2、過(guò)程的輔助費(fèi)用也無(wú)法降低。為進(jìn)一步控制運(yùn)行成本，計(jì)劃利用大修時(shí)間將該水池中間增設(shè)隔墻，對(duì)回收水進(jìn)行分類(lèi)處理。2、改造施工方案的確定在2010年1500寬帶大修中，計(jì)劃對(duì)該吸水池進(jìn)行二次改造，對(duì)原有吸水池加平分混凝土隔斷墻，將層冷段回收水和軋制回收水進(jìn)行強(qiáng)制分離。該隔斷墻長(zhǎng)15米，高5.6米，墻厚0.4米，施工時(shí)間4天，拋除池底清淤、立柱、支模1天，混凝土澆筑硬化時(shí)間只剩3天，普通混凝土即使加入常用早強(qiáng)劑3天的硬化時(shí)間也只能具備標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的50%60%,正常溫度、濕度下需710天才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的80%90%，無(wú)法滿(mǎn)足3天后需注水使用的要求。針對(duì)工期緊張，另需滿(mǎn)足一定的抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)的要求，加普通早強(qiáng)劑

3、的混凝土將會(huì)直接影響寬帶大修的原定試車(chē)時(shí)間，也將影響寬帶年度大修的原定進(jìn)度，影響生產(chǎn)，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此，經(jīng)多方面考察、分析，擬采用超早強(qiáng)聚丙烯纖維混凝土作為施工材料。3、超早強(qiáng)聚丙烯纖維混凝土的特點(diǎn)隨著我國(guó)建筑業(yè)的飛速發(fā)展，各界普遍重視如何縮短工期的問(wèn)題。工程進(jìn)度主要受混凝土強(qiáng)度發(fā)展的制約，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到一定值，是沒(méi)法繼續(xù)施工的，從而使工程進(jìn)度受到限制；或需要大量模板投入，造成材料的浪費(fèi)。所謂超早強(qiáng)聚丙烯纖維混凝土，就是在混凝土拌合料中加入超早強(qiáng)劑和聚丙烯纖維，在加快混凝土快速凝結(jié)的同時(shí)盡可能避免內(nèi)應(yīng)力裂縫，滿(mǎn)足提前拆模、抗?jié)B、抗凍的目的。按照早強(qiáng)水泥的有關(guān)強(qiáng)度評(píng)定方法來(lái)定義超早強(qiáng)

4、混凝土，就是混凝土一天強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的5o左右，3天強(qiáng)度達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的90%100% ，這樣就使混凝土強(qiáng)度的成熟期從28天縮短到3天，工程進(jìn)度成倍提高，模板投入量大大減少目前，國(guó)內(nèi)外一般在搶修工程中采用快硬混凝土。這種水泥強(qiáng)度發(fā)展較快，3天就可達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，而如果使用一般水泥(即硅酸鹽類(lèi)水泥)，即使加入早強(qiáng)劑，其13天強(qiáng)度也無(wú)法達(dá)到。聚丙烯纖維在混凝土中的應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代美國(guó)的軍事工程， 20世紀(jì)90年代初，在美國(guó)本土生產(chǎn)、能夠用于纖維混凝土的有機(jī)纖維通過(guò)商業(yè)渠道流入中國(guó)，成為纖維混凝土在中國(guó)應(yīng)用的契機(jī)。目前，已被廣泛應(yīng)用于混凝土工程與加固修復(fù)工程。與鋼纖維、玻璃

5、纖維、碳纖維相同，合成纖維可有效的控制由混凝土內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，使混凝土早期收縮裂縫減少50%90%，顯著提高混凝土的抗?jié)B性和耐久性，使混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕時(shí)間推遲2.5倍，除抗裂外，合成纖維尚能提高混凝土的粘聚性和抗碎裂性。研究表明，若在混凝土中摻加體積率為0.1%0.3%的聚丙烯纖維時(shí)，可使混凝土的塑性收縮減少12%25%。3.1混凝土超早強(qiáng)劑的特點(diǎn)（1）能顯著改善混凝土和易性，明顯提高混凝土早期強(qiáng)度，3天可達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的9o100%以上，可大幅度縮短施工周期。（2）摻入超早強(qiáng)劑后，可使混凝土拆摸時(shí)問(wèn)大大提前，2天即可拆模，加快了模板的周轉(zhuǎn)。（3）適用范圍廣，對(duì)市場(chǎng)上所有的水泥品種都適用

6、。并且摻入外加劑后，可配制普通強(qiáng)度等級(jí)和高強(qiáng)混凝土。（4）具有減水作用，在保持原混凝土拌合物的坍落度不變的情況下，可減水1220%。（5）摻入超早強(qiáng)劑后，在保持原混凝土拌合物的坍落度和強(qiáng)度不變的情況下，可節(jié)約水泥1o20%。3.2聚丙烯合成纖維的作用（1）有效減少混凝土早期塑性收縮裂縫50%90%；（2）有助于早期強(qiáng)度的提升；（3）提高混凝土的抗拉強(qiáng)度和韌性；（4）增強(qiáng)混凝土抵抗摩擦和疲勞荷載的能力；（5）增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性和抗凍性，減少鋼筋的銹蝕。從上表看出，混凝土強(qiáng)度等級(jí)在c20c5o之間，摻入超早強(qiáng)劑后，其1天強(qiáng)度增長(zhǎng)率在40%50%范圍內(nèi)，3天混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)率為90%上，符合超早強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度要求因此，不論哪個(gè)強(qiáng)度等級(jí)混凝土摻入超早強(qiáng)劑和聚丙烯纖維，都可以達(dá)到超早強(qiáng)的效果。5、結(jié)束語(yǔ)采用超早強(qiáng)聚丙烯纖維混凝土施工，在確保施工質(zhì)量要求的前提下可明顯縮短工期，混凝土后期硬化強(qiáng)度增長(zhǎng)穩(wěn)定，無(wú)宏觀(guān)裂縫。對(duì)工期有特殊要求的部位和工程，在施工的進(jìn)度控制和質(zhì)量控制上較其他早強(qiáng)添加劑的混凝土有明顯的優(yōu)勢(shì)。超早強(qiáng)聚丙烯纖維混凝土作為一種穩(wěn)