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聚丙烯纖維網混凝土的特性

聚丙烯纖維網混凝土的特性
[ 時間:2013-05-21 ]
 聚丙烯纖維網是由聚丙烯合成的束狀網形纖維,加入到混凝土原材料中,在攪拌機的攪拌下,受到水泥、砂石料的沖擊混和,成束的纖維會被撕裂成大量單獨的纖維(不會糾纏成團),以三維方式均勻分布在混凝土中。例如,當采用標準摻量:用19mm長的纖維,每m3混凝土摻0.9kg,經攪拌機充分拌和,大約可以分散成710萬根獨立纖維,即平均每立方厘米有7根,這些纖維的存在將使混凝土的性能有較大的改善。主要表現在:

1. 聚丙烯纖維網抑制了混凝土的塑性收縮龜裂。混凝土澆筑初期呈流塑態時,其中比重大的物質(砂、石等)會自然地因自重向下移動,同時逼使比重較小的水向上運動,因而會形成條條微細裂紋,形成所謂“塑性收縮龜裂”(亦即混凝土的“凝縮”或“干縮”)。所以在普通混凝土中,這種塑性收縮龜裂,總是或多或少地早已潛伏在混凝土當中,嚴重影響了混凝土的整體耐久性。摻入聚丙烯纖維網后,大量均勻分布的聚丙烯纖維網限制了混凝土澆筑初期不同比重物質的相對運動,首先抑制了毛細管的發展,進而抑制了塑性龜裂裂紋的產生,提高了混凝土的整體性。美國圣荷西州大學等試驗結果表明,聚丙烯纖維網對混凝土龜裂程度的控制效果,比普通混凝土高出90%-100%。這就保證了凝固后的混凝土,有較大的密度和發揮較高的強度。加上聚丙烯纖維網的約束作用,能夠更好地抵抗溫度變形和其他外力引起的裂縫發展。

2. 增強了混凝土的抗沖擊性和柔韌性。試驗表明,由于聚丙烯纖維網在混凝土中的牽扯約束作用,混凝土破裂前聚丙烯纖維大約有15%的拉長,承擔了部分破裂能量,從而使混凝土的柔韌性比普通混凝土大約提高40%,抗沖擊能力提高了一倍,抗疲勞性能也增加了三倍。

3.減少了混凝土的滲透性。試驗表明摻量為1.186kg/m3的聚丙烯纖維網混凝土,由于抑制了微裂縫的發展,比普通混凝土可減少79%的滲水。從而也防止和延緩了滲水、潮濕氣體和氯化物等有害介質對混凝土的侵蝕和對受力鋼筋的銹蝕,延長了建筑物的使用壽命。這一特點對貯水工程、海岸工程特別重要。

4.增加了混凝土的耐磨損性能。根據挪威政府公路抗磨損試驗,加聚丙烯纖維網的混凝土,抗磨損能力增加105%,并送減少材料損耗34.4%。

5.經濟性。以橋梁、高速公路路面,采用厚65mm的耐磨、防震、抗裂的鋪裝層為例,分別用鋼纖維混凝土、聚丙烯纖維網混凝土和用鋼絲加固面層進行比較。鋼纖維的摻量按“鋼纖維混凝土結構設計與施工規程(CECS38:92)”要求的體積率1-1.5%,取100kg/m3,單價4500元/t;聚丙烯纖維網以標準摻量0.9kg/m3,價格118元計;鋼絲網采用廣州市路面工程常用的TMD3030型擴張型金屬網代替,單位為26元/m2。則每m2鋪裝層加強材料價格之比分別為29.3元、7.67元和26元,說明要采用其它兩種材料在運輸、安裝過程所增加的費用和施工中增加的麻煩。
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