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聚丙烯纤维范文1
关键词：聚丙烯纤维; 混凝土; 强度
中图分类号： TQ325.1+4 文献标识码： A 文章编号：1前言纤维在提高混凝土性能方面扮演着日益重要的角色。混凝土是一种脆性材料，韧性差，抗疲劳能力低，易产生裂纹，抗冲击碎裂性差，这种问题不是因为强度不够，而是耐久性不够。聚丙烯纤维对混凝土具有阻裂效果，增稠效果，界面效果减少了混凝土的离析，改善和易性，减少混凝土的收缩裂缝，提高混凝土的耐久性，对混凝土的强度也产生一定的影响，本文将研究聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土强度的影响效果，主要研究聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土抗压强度和抗折强度的影响规律。 2试验原材料
（1）原材料 a.水泥：山东水泥厂生产的“山水”牌P.O42.5级水泥；
b.粉煤灰；苏源徐塘电厂粉煤灰公司生产的Ⅱ级灰
表（1）水泥.粉煤灰的化学组成
c.砂：宿迁骆马湖湖砂，Ⅱ级中砂，细度模数为2.6，堆积密度1352 Kg/m3表观密度2540Kg/m3级配合格；
d.石：徐州睢宁碎石，粒径5～31.5mm；堆积密度1360Kg/m3 紧密堆积密度1560Kg/m3表观密度2650Kg/m3针片状含量11.06%压碎指标3.78
e.水：使用自来水
f.高效减水剂：采用沭阳金源科技有限公司生产的M-I高效减水剂。
表（2）具体试验基准配和比与聚丙烯纤维配合比
3聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土强度的影响
h.聚丙烯纤维：采用了江苏射阳县永固纤维设备有限公司生产的“永固丝”直径12mm(PPFIBRE)
（2）试验配合比
3．1聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土立方体抗压强度的影响 从表（3）可以看出，当混凝土处于较低强度等级(＜35MPa)，或者混凝土处于早期阶段(强度较低)时，在基准混凝土中掺入聚丙烯纤维可以提高混凝土立方体抗压强度：当混凝土处于较高强度等级(＞35MPa)，或者混凝土处于后期阶段(强度较高)时
掺入聚丙烯纤维会使混凝土立方体抗压强度略微降低。
表(3)具体试验基准混凝土强度与聚丙烯纤维混凝土强度
3．2聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土抗折强度的影响。
我多次通过试验得出结论，当混凝抗折强度较低(＜45MPa)，或者混凝土处于早期阶段(强度较低)时，掺入聚丙烯纤维可以提高混凝土抗折强度；当混凝土处于较高强度等级(＞5.5MPa)，或者混凝土处于后期阶段(强度较高)时，掺入聚丙烯纤维会使混凝土抗折强度降低约10%。
4聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土强度影响的机理分析
4．1聚丙烯纤维对混凝土立方体抗压强度的影响分析
聚丙烯纤维是一种低弹性模量的纤维，其弹性模量通常在3000～4000MPa左右，约为混凝土的弹性模量的1/10。根据复合材料力学理论，由于聚丙烯纤维的弹性模量低于混凝土的弹性模量，所以，掺聚丙烯纤维的混凝土立方体抗压强度较基准混凝土的会有所下降，但是，由于试验中聚丙烯纤维的掺量属于低掺量(0.1%左右)，这个影响并不大。
另一方面，聚丙烯纤维在混凝土的体积掺量虽然不大，但是由于其直径细(10～100m)，在体积率0.1%的况下，每立方米混凝土中有几百万、上千万甚至上亿根纤维，在混凝土基体的水泥砂浆中布满了横竖交叉的立体纤维网，这种立体纤维网与水泥浆之间存在较大的粘结应力。这个粘结应力会阻止混凝土被“拉裂”。
混凝土中掺人聚丙烯纤维后，一方面，由于聚丙烯纤维弹性模量较低，掺入到混凝土中后，会降低混凝土的立方体抗压强度；另一方面，由于聚丙烯纤维在混凝土中会分散成为立体纤维网，限制混凝土的横向变形，使混凝土立方体抗压强度提高。当混凝土强度较低时，由于混凝土的弹性模量小一些，聚丙烯纤维网的增强作用明显一些，所以掺入聚丙烯纤维后，混凝土的强度会提高：当混凝土强度较高时，由于混凝土的弹性模量大一些，聚丙烯纤维降低混凝土强度的作用明显一些，所以掺入聚丙烯纤维后，混凝土的强度会降低。但总的来说，由于纤维掺量不是很大，掺入聚丙烯纤维后，混凝土的抗压强度变化不大。
4．2聚丙烯纤维对混凝土抗折强度的影响分析
混凝土是低抗拉强度和低抗拉应变的复合材料。在混凝土硬化过程中，伴随着各种干缩的增大，导致混凝土产生许多微裂纹。混凝土受拉时，微裂纹附近产生较大的应力集中，使得混凝土的抗拉强度较低，并且“一裂就坏”。混凝土中掺人微纤维后，根据“纤维间距理论”，裂纹附近由于应力集中而产生的应力会大大变小，因此混凝土的抗折强度会增加，并且会比较明显：并且聚丙烯纤维对混凝土存在“增韧”效应和所谓“剩余弯曲强度”，即混凝土在初裂后，混凝土还不会马上破坏，还能继续承受荷载，从而提高混凝土的抗折强度。
当纤维混凝土受拉和受弯时，受拉区基体开裂后，纤维将起到承担拉力并保持基体裂缝缓慢扩展的作用，从而基体缝间也保持着一定的残余应力。随着裂缝开展，基体缝间残余应力将逐步减小，而纤维具有较大变形能力可继续承担截面上的拉力，直到纤维被拉断或从基体中拨出，而且这个过程是逐步发生的，这样纤维就起到了明显的增韧效果。 但对于高强混凝土而言，掺入纤维后，混凝土的抗折强度为什么会下降呢?作者认为，主要以下两方面的原因①混凝土本身的抗拉强度比较高，微纤维在混凝土中起得作用已经不明显了，加之微纤维的弹性模量又较低，会降低混凝土的抗拉强度；②高强度的混凝土拌合物比较粘稠，容易造成微纤维分布不均匀，并且难以密实，从而降低混凝土的抗折强度。在本次试验过程中，为了便于比较，混凝土的搅拌时间和振动成型时间都是按GB/T50081—2002规定的时间进行的，实际上，有试验表明，适当延长纤维混凝土振动时间，可以提高混凝土的抗折强度。
5结论由试验可知，对于较低强度等级的混凝土，掺聚丙烯纤维后能够提高混凝土的立方体抗压强度和抗折强度：对于中等强度的混凝土，掺聚丙烯纤维后能够提高混凝土的抗折强度，但会稍微降低混凝土的立方体抗压强度：对于高强混凝土，掺聚丙烯纤维后，混凝土的立方体抗压强度和抗折强度均会降低。
参考文献
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[4] 余春;高性能聚丙烯纤维混凝土性能研究[D];重庆交通大学;2009年
聚丙烯纤维范文2
关键词：喷射混凝土；聚丙烯纤维喷射混凝土配合比；应用
Abstract: through the function mechanism of polypropylene fiber and polypropylene fiber shotcrete proportion design, combined with the application, and improve the performance of the sprayed concrete in actual construction achieved good results.
Keywords: jet concrete; The polypropylene fiber shotcrete mix; application
中图分类号：TV544+.923 文献标识码：A文章编号：
1、前言
喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将按一定比例配合的拌合料，通过管道输送，并以高速喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土，目前隧道施工喷射方式主要有和湿喷。喷射混凝土具有支护及时、操作简单、灵活性大等优点，特别是在围岩地质不好的情况下，配合钢拱架和系统锚杆作为联合支护，其优点更为明显。但是由于速凝剂的加入改变了水泥石的内部结构，造成混凝土后期强度降低，混凝土强度发展过块，水泥水化放热太集中，裂缝产生的几率也大大提高。聚丙烯纤维作为一种新型的材料掺人混凝土后，能阻止微裂缝的产生和扩展、提高混凝土的物理性能。
2、聚丙烯纤维的作用机理
聚丙烯纤维它是以改性聚炳烯为原料，经挤压、拉伸、成网、表面改性处理、短切等工序加工而成。纤维外观为多根纤维单丝相互交连而成的网状结构。当网状纤维投入到混凝土后，，纤维丝随着搅拌，受到水泥、砂石的冲击后散开，网状纤维被挤压撕开成为一根根两头带钩形的单丝且相互牵扣均匀分布在混凝土中，增强了纤维和混凝土的粘接力。大量纤维在混凝土中呈三维立体分布，提供网状承托作用，从根本上改变混凝土的抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗磨损、抗渗性能等，提高了混凝土的韧性及变形能力，从而大大提高混凝土工程质量。
3、聚丙烯纤维喷射混凝土配合比试验
通省隧道是湖北省十堰至房县高速公路的控制性工程，全长6.9Km，有1.5Km处于Ⅳ、Ⅴ级围岩，为层状片麻岩。进洞后出现多次塌方。结合实际情况决定在初期支护时采用喷射聚酯纤维砼取代喷射普通砼。
3.1原材料
(1)聚丙烯纤维采用盐城市创成科技有限公司生产的创成纤维CF- PPW。
纤维物理参数
(2)水泥：三峡水泥厂生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥。
水泥性能检查表
(3)细骨料：丹江口天然河砂。河砂细度模数2.74，属中砂；泥含量1.8％ ；泥块含量0.4％ ：筛分见下表：
(5)速凝剂：为武汉浩源HYS-1高效速凝剂，掺量3%，初凝4:53min:s,终凝11:49min:s，28天强度损失27%。
(6)减水剂：为武汉浩源FDN-1高效速凝剂，掺量0.8%，减水率14.8%。
（7）塌落度：120-140mm。
3.2配合比设计
混凝土配合比设计考虑速凝剂强度损失提高混凝土配制强度，配合比强度见下表：
喷射混凝土试验结果表
4、现场应用效果
隧道现场施工采用湿喷工艺施工，聚丙烯纤维按0.9kg/m3的掺量掺加，聚丙烯纤维在干料拌合的情况下加入，聚丙烯纤维混凝土较普通混凝土要延长搅拌时间，以保证纤维的均匀分布，如搅拌不均匀容易造成管道堵塞。另外按0.9kg/m3的掺量掺加聚丙烯纤维，其中有5%起作用，将减小输送壁与骨料间的摩阻力，从而能降低了泵送压力，泵送更加容易。喷射作业应分段由下而上顺序进行，风压保持在0.1Mps左右，喷头与受喷面接近垂直，保持在0.60-1.00m左右，经现场试验喷射总体效果明显比普通喷射混凝土要好，从以下几点予以说明：
4.1回弹率
通过现场回弹率测定，掺入聚丙烯纤维喷射混凝土混凝土总体回弹率在10%左右，在拱部以下位置基本没有回弹。普通喷射混凝土总体回弹率在20-30%，使用聚丙烯纤维喷射混凝土总体回弹率大大降低，从而节约了混凝土用量，降低了成本，提高喷射混凝土的施工效率。
4.2喷射厚度
通过现场试验，掺入聚丙烯纤维喷射混凝土混凝土一次喷射厚度100mm-150mm,普通喷射混凝土一次喷射厚度只能达到60mm，使用聚丙烯纤维喷射混凝土使喷射混凝土一次喷射厚度明显提高，缩短了工作周期，加快工程进度。
4.3降低粉尘
现在隧道施工虽然采用湿喷工艺，施工环境比使用干喷工艺明显提高，掺入聚丙烯纤维喷射混凝土混凝土能把粉尘含量降到最低，喷手能看清楚施工作业环境，改善了施工作业环境，使工人的身体健康得到保证。
4.4混凝土力学性能
聚丙烯纤维喷射混凝土混凝土强度提高不是很明显，如搅拌不均匀聚丙烯纤维容易成团堵塞管道，造成喷射混凝土中空，所以聚丙烯纤维喷射混凝土混凝土要加长搅拌时间保证纤维在混凝土中的均匀性。但加入聚丙烯纤维混凝土有助于削弱混凝土的塑性收缩。收缩的能量分散到每立方米中千万条具有高抗拉强度和较低弹性模量的纤维丝上，有效地增强了混凝土韧性，抑制微裂缝的产生和发展。特别在喷射起拱能有效控制纵向裂纹产生。进行抗压强度试验时普通喷射混凝土试件在受压破坏后，往往成断裂状，而聚丙烯微纤维喷射混凝土试件在受压破坏后，仍能保持一定程度的整体性。由于微裂缝明显减少，降低了渗透性，有利于混凝土硬化，同时，混凝土抗渗能力的提高也有利于其抗冻能力的提高。
5、结论
1、聚丙烯纤维是非腐蚀的化学填入物，不存在老化问题。
2、聚丙烯纤维喷射混凝土对设备的磨损较小。
3、聚丙烯纤维喷射混凝土具有更高的粘稠性，能大幅度降低混凝土回弹，降低成本。
4、聚丙烯纤维喷射混凝土抗压强度有小幅提高。同时能阻止收缩龟裂，增强混凝土的抗裂能力和韧性。
聚丙烯纤维范文3
关键词：聚丙烯纤维 混凝土桥面铺装混凝土
Abstract: using the technical characteristics of polypropylene fiber concrete, restrain the bridge deck pavement concrete half range due to construction impact load and of generation gap, and how to control in the construction of polypropylene fiber concrete this technology, makes the bridge deck pavement concrete half range construction possible and bring considerable economic benefit.
Keywords: polypropylene fiber concrete bridge deck pavement concrete
中图分类号：TQ342+.62 文献标识码：A文章编号：
由于近几年超载运输车辆的破坏，桥面铺装混凝土出现大面积破损即混凝土脱落、漏筋等病害，对桥梁的安全通行造成了极大隐患。再进行桥面铺装混凝土维修时按施工技术规范要求必须全幅浇筑混凝土，也就是说在维修桥面铺装病害时需封闭交通开通便道,而开通开通便道的费用远远大于维修桥面铺装混凝土施工成本。在桥梁上进行半幅施工时无需开通便道,但由于受另半幅通行车辆冲击荷载的传递影响必然会在混凝土早期形成强度时产生冲击裂缝，影响混凝土的使用。如果引用聚丙烯纤维混凝土新技术能够抵制这种冲击裂缝的产生将带来非常可观的经济效益。
聚丙烯纤维是一种新型的混凝土纤维，被建筑工程界称为混凝土的“次要增强筋”，它是一种特殊工艺进行纺丝、切断、亲水处理后生产的高强度束状单丝纤维，实验表明每立方米混凝土中掺入1.0kg的聚丙烯纤维就能达到每立方厘米混凝土内纤维丝20多条，由于聚丙烯纤维同水泥基体有紧密的结合力，能在混凝土中形成一种均匀的乱向支撑体系，当混凝土受冲击荷载作用时，纤维起到了阻止混凝土裂缝的扩散与发展的作用，从而大大改善了混凝土的整体性能，使混凝土的抗冲击防裂性能有了很大的提高。
另外从混凝土的抗裂性能机理上分析，混凝土的塑性开裂主要发生在混凝土硬化前，特别是在混凝土浇筑后4-5H内，此阶段由于水分的蒸发和转移，混凝土内部的抗拉应变能力低于塑性收缩产生的应变，因而引起混凝土内部塑性裂缝，掺入聚丙烯纤维后，由于其分布均匀，起到类似筛网的作用，减缓了由于粗粒料的快速失水所产生的裂缝同时在混凝土开裂后纤维的抗拉作用阻止了裂缝的进一步发展。
京沈线K388+145处宋杖子大桥，全长123.23米、宽度组合为2×0.5+1×11、跨径为9×13米、斜40°，桥面铺装混凝土及伸缩缝出现了大面积破损即混凝土脱落、漏筋等病害。经设计需对全桥进行桥面铺装混凝土凿除，浇筑新的桥面铺装混凝土。维修时按正常的施工方案需开通将近3KM的便道供车辆临时通行，所需资金大约50万元且给当地的环境及农作物造成一定的影响，同时极大的增加了便道的后期维护及外部施工环境所带来的压力。针对这种状况我们采用了在桥面铺装混凝土中掺加聚丙烯纤维这一技术来抑制抗冲击裂缝的形成和发展，使半幅施工时也能满足施工技术规范要求，从而达到桥面铺装混凝土的使用效果。在施工时控制好如下几点：
一、 材料的质量控制
质量差的纤维，不但不会对混凝土增强、增韧，反而会有负面影响。有人认为质量差的产品可以通过增加掺量来弥补效用，质量差的产品加大掺量反而会因结团、空洞造成严重质量问题，根本不能用，所以在购置聚丙烯纤维时经实验合格后方可购买。混凝土中的碎石、中（粗）砂、水泥等材料均按相关实验规程检测合格后方可使用，以确保聚丙烯纤维混凝土的内在质量，使其在混凝土中形成均匀的乱向支撑体系，达到抑制由于半幅施工时冲击荷载的作用而产生的裂缝。
二、聚丙烯纤纤掺量的控制
聚丙烯纤维在混凝土中掺量控制是影响混凝土质量的关键。为了取得良好的效果聚丙烯纤维掺量易控制在0.5-1.0kg/M3范围内。首先进行半幅浇筑桥面铺装混凝土时，由于冲击荷载相对于另半幅要小（桥面铺装钢筋还没有发辉作用），主要是抑制混凝土自身缺陷而引起的裂缝，所以聚丙烯纤维掺量控制在0.5-0.8kg/M3。待养生达到设计强度后进行另半幅桥面铺装混凝土浇筑时，由于桥面铺装钢筋已形成整体受力效果，受已通车半幅桥面铺装混凝土的传递荷载影响（冲击荷载相对于已浇筑完的半幅大），聚丙烯纤维掺量控制在0.9-1.0kg/M3。另外聚丙烯纤维混凝土要正常养生，不能认为添加了纤维就不会有裂缝而忽视正常养生，这一点非常重要。
三、聚丙烯纤维混凝土搅拌时的控制
聚丙烯纤维混凝土搅拌时必须用强制式搅拌机，在搅拌时按干拌和湿拌操作程序进行。干拌时投料顺序为：碎石―水泥―纤维―中（粗）砂，搅拌时间控制在3min；然后加水进行湿拌不得少于5min，以增加聚丙烯纤维在混凝土中的均匀性和亲水性。
经济效益分析：以宋杖子桥为例桥面铺装混凝土为135m3，需掺加聚丙烯纤维135kg,而掺加聚丙烯纤维每kg的施工成本费为50元（不含混凝土的施工成本）来计算总费用为6750元与其开通便道费用相比，可带来直接经济效益约49万元，大大降低了维修费用。
通过实例在混凝土中添加适量聚丙烯纤维是克服抗冲击开裂的有效的途径，纤维在混凝土中形成的乱向支撑体系会产生一种有效的二级加强效果，能较大幅度提高混凝土初期形成强度中由外部冲击荷载所带来的裂缝。其实质是最大可能地降低了混凝土的脆性，从而解决了由于混凝土自身脆性引起容易开裂的问题，对改善混凝土内部起到了重要作用，这种作用不同于一般的加筋配筋，而是一种从根本上对混凝土自身缺陷的改善。
聚丙烯纤维范文4
关键词：聚丙烯纤维混凝土；弯拉试验；配合比
中图分类号： TU377 文献标识码：A
公路是影响国民经济发展和社会进步的重要基础设施，公路的建设对地区国民经济的发展起着决定性作用，它是连接和沟通省市、城乡、厂矿、机构、车站、港口之间的纽带。路面工程是公路建设的一个重要组成部分，其好坏直接影响行车速度、运输成本以及行车的安全和舒适性。通过水泥基体配合比研究、高强改性纤维混凝土性能研究确定了超韧性纤维混凝土最佳配合比，该材料具有高抗折（8MPa以上）及优异的耐疲劳性能。该材料在低应力、高应力作用下的疲劳性能较传统混凝土均有很大提高，从而提升了路面抵抗车辆重复荷载及超载能力。最终通过高抗折以及良好的疲劳性能实现了薄层路面结构设计，保证路面性能的前提下，加速了施工的进度，同时大大节约了能源，具有明显的经济效益。
弯拉回弹模量是路面设计的重要指标，为此本文进行了相关内容的研究。
1 试验材料与配合比方案
1.1试验材料
（1）普通硅酸32.5水泥：本溪工源矿渣硅酸盐水泥；
（2）粉煤灰：沈阳沈海热电厂I级粉煤灰；
（3）砂：天然河砂，细度模数为2.8，含泥量小于1%；
（4）优化组分：早强剂（自制）、减水剂、缓凝剂（自制）、消泡剂、保水剂，其中缓凝剂、减水剂和早强剂的配置原材料均为工业级，减水剂为萘系减水剂和氨基磺酸盐减水剂复配；
（5）聚丙烯纤维：江苏盐城市环宇工程纤维有限公司生产。其性能指标见表1。
表1 聚丙烯纤维的性能指标
密度
/g/cm3 熔点
/℃ 燃点
/℃ 弹性模量
/MPa 断裂强度/MPa 断裂伸长度
/%
0.91 170 590 4550 620 20
1.2 配合比
JZ，水泥：粉煤灰：河砂：优化组分（无纤维）：水=450：450：1300：40：330
F1，水泥：粉煤灰：河砂：纤维等优化组分：水=450：450：1300：40：330
S1，水泥：砂：纤维等优化组分：水=600：1500：30：300
2 弯拉回弹模量试验
回弹模量是混凝土路面结构设计的重要参数，也是评价混凝土路面变形能力的重要依据。在水泥混凝土的弹性模量在结构设计特别是在计算混凝土结构变形、裂缝扩展以及路面结构计算时它是不可缺少的参数，但混凝土的应力-应变曲线呈高度非线性，给弹性模量的测量带来困难。根据试验方法的不同，混凝土弹性模量一般分为静弹性模量（水泥路面设计采用弯拉弹性模量指标）和动弹性模量。本研究依据《公路工程水泥混凝土试验规程》弹性模量测试方法，测试了各种纤维混凝土的弯拉弹性模量。
图1 弯拉试验
试验采用150mm×150mm×550mm棱柱体试件，标准养护。强度测试采用万能试验机。测试时调整试验机两个可移动支座，使其与试验机下压头中心距离各为225mm，并旋紧两支座，将试件放在支座上，试件成型时的侧面朝上，几何对中后，缓缓加一初荷载，约1kN，而后以0.7MPa/s的加载速度，均匀而连续地加荷。
试件的抗折强度按照，为弯拉强度，为极限荷载，为支座间距，、分别为试件的宽度和高度。
表2试块弯拉弹性模量/MPa
编号 龄期（d）
28 60 120
JZ 27100 28200 29320
F1 27020 28010 29002
S1 29200 29700 29900
图2弯拉弹性模量随时间的变化
从图2上可以看出，随着纤维的加入，胶砂的弯拉弹性模量略有下降，但下降比例有限，而配合比S1由于砂率的增加，其弹性模量明显高于砂胶比较小的JZ和F1。由此可见，纤维的加入对高强砂浆的弹性模量影响有限。但从砂浆的极限强度来看，其变形量往往是目前带粗骨料的混凝土的变形量的2倍左右。为此，可以推断，纤维混凝土的明显优势不在于其自身的低弹模，而是由于其具良好的塑性阶段。
3 结论
（1）有聚丙烯纤维的混凝土的弯拉回弹模量略低于无纤维的混凝土；
（2）随着砂胶比的增加，材料的弯拉回弹模量增大。
参考文献
聚丙烯纤维范文5
【关键词】三灰稳定砂；聚丙烯纤维；路用性能
0 引言
我国高速公路大多采用半刚性基层沥青路面，在使用过程中由于交通量的骤增，超载车辆越来越多，路面出现了许多裂缝。这些裂缝主要起因于半刚性基层的反射裂缝。所以，提高半刚性基层的抗裂性是解决高等级公路路面裂缝的有效途径。经理论及试验证明，掺加添加剂或加筋材料，进而改善半刚性基层材料各组成成分的性能均可提高半刚性基层的抗裂能力[1-3]。重庆大学的马银华等人研究了低掺量聚丙烯纤维水泥稳定粒料基层的抗冲击性能 [4]，研究成果表明，低掺量聚丙烯纤维水泥稳定粒料的抗冲击性能显著提高、韧性好，可延长道路的使用寿命。郑州大学的乐金朝、马清文、牛向飞等人通过室内试验、现场试验和追踪调查表明在水泥灰土稳定砂半刚性基层中掺加聚丙烯纤维可以明显减少裂缝病害[5]，另外又对粉煤灰在三灰稳定砂中的抗裂性能进行了试验分析，并得出了粉煤灰改善三灰稳定砂半刚性基层抗裂性能的微观机理[6]。由于我国新的交通状况对路基路面提出了更高的技术要求，故近年公路工程相关的设计规范和施工技术规范进行了一次较大的修订，许多技术标准有不同程度的提高。为适应相关新规范更高的要求，在三灰稳定砂中掺加聚丙烯纤维，通过试验研究其路用性能指标，具有实际的工程意义。
1 原材料及试验
1.1 原材料
试验用土为某高速公路信阳光山段挖掘的低液限粘土，该土锥入度与其含水量近似呈直线性关系。试验用砂的细度磨数为3.28，级配差，空隙率较大，其颗粒组成较好。试验用石灰为信阳光山县当地生产的消石灰，其技术指标满足《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）中I级消石灰的标准[7]。试验用纤维为武汉生产的改性聚丙烯纤维，其直径为20-50μm，长度15mm，抗拉强度500Mpa。试验用水泥为河南省同力水泥有限公司标号为32.5的普遍硅酸盐水泥，其技术指标满足相应国家标准要求。试验用粉煤灰为信阳大唐华豫电厂生产的粉煤灰，其烧失量为10.62%，75μm筛通过率为76.8%。
1.2 试验方法
根据文献[6]的研究分析可知，水泥：石灰：粉煤灰：土：砂质量配合比为4.5：1.5：14：24：56时，该混合料具有较好的抗裂性能。本研究设计水泥：石灰：粉煤灰：土：砂：聚丙烯纤维的质量配合比为：①4.5：1.5：14：24：56：0.02；②4.5：1.5：14：24：56：0.03；③4.5：1.5：14：24：56：0.04；④4.5：1.5：14：24：56：0.05；⑤4.5：1.5：14：24：56：0.06。
本研究中所进行的击实试验、无侧限抗压强度试验、劈裂试验及干缩试验均按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）的规定进行。本研究所用试件均按最大干密度95%成型，并按规程标准养生[8]。
2 试验结果及分析
2.1 击实试验
按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）中的击实试验方法，测出混合料的最佳含水量为8.2%，最大干密度1.94g/cm3。
2.2 强度试验结果及分析
三灰稳定砂不同龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度试验结果见表1、图1。由表1及图1可知，掺纤维三灰稳定砂无侧限抗压强度与原方案相比未见明显增长，后期有所增加，但增加不显著。造成这种结果的主要原因是，在强度形成的初期，聚丙烯纤维与基体连接较弱且阻隔了水泥网状晶体的形成，并影响了基层材料整体性的形成；随着龄期的增长，聚丙烯纤维与三灰稳定砂基体连接逐渐增强，纤维和基体共同受力，其抗压强度增大。由表1及图2可知，当聚丙烯纤维掺量为0.04%时，三灰稳定砂试件劈裂强度最大，与原方案相比60天劈裂强度增长26.7%，从而确定了三灰稳定砂纤维丝的最佳掺入量为0.04%。
3 结论
按照“安全耐久、节约资源、环境和谐”的路基路面设计理念，充分考虑路面基层的功能要求，旨在提高高速公路半刚性基层的抗裂性能，在三灰稳定砂基层中加入聚丙烯纤维，不但提高了其劈裂强度，而且降低了三灰稳定砂各个龄期的干缩量。经试验研究得知：
1）三灰稳定砂聚丙烯纤维的最佳掺入量为0.04%；
2）掺加聚丙烯纤维三灰稳定砂具有较高的劈裂强度和较强抗收缩能力。
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聚丙烯纤维范文6
关键词：聚丙烯纤维 现浇混凝土楼板抗裂防渗工法
一、前言
聚丙烯纤维对混凝土早期和中长期裂缝有很好的抑制作用，能有效改善混凝土的抗裂防渗性能。本工法根据作者做为技术负责人参与的广西大业建设集团公司承建的多项聚丙烯纤维现浇混凝土抗裂防渗工程施工实践，总结出一套较好避免楼屋面结构渗漏和开裂现象发生的施工技术。该工法在大业公司的有关项目施工中得到了成功应用，具有较好的经济效益和社会效益。
二、工法特点
本工法采用在商品混凝土已双掺粉煤灰、早强缓凝剂的基础上掺入聚丙烯纤维和低碱膨胀剂并采用先进施工工艺和技术措施，较好地解决了现浇钢筋混凝土楼屋面等结构裂缝和渗漏的难题。
三、运用范围
本工法适用于工业与民用建筑钢筋混凝土现浇抗裂防渗地下、地上结构，如，现浇楼板和屋面板、外墙、地下室墙板、露天游泳池、水池等。
四、工艺原理
1、双掺材料作用原理：在商品混凝土双掺粉煤灰，早强缓凝剂的基础上再双掺聚丙烯纤维和低碱膨胀剂（UEA），利用纤维抑制了塑性期混凝土表面和内部裂缝的产生和发展，通过湿养护，膨胀剂的水化产物钙钒石不断生成，在水泥硬化过程中使混凝土内部产生自应力，由此对混凝土产生补偿收缩，起到防止开裂作用，提高了混凝土的抗渗性及耐久性。
2、施工技术控制原理：（1）施工时的钢筋布置合理绑扎质量好，能起到约束混凝土的塑性变形，分担混凝的内应力，抑制裂缝扩展减少裂缝宽度的作用。（2）根据结构体积和形状设置足够强度、刚度的混凝土模板支撑和模板。（3）采用不设施工缝的连续浇筑混凝的施工方案。（4）混凝上浇捣后，对混凝土结构采取保湿养护，确保膨胀剂的水化产物钙钒石的不断生成，使混凝土结构致密。
五、施工工艺流程
楼屋面结构裂缝原因和控制措施分析楼屋面梁板结构模板、钢筋检查验收纤维砼配制、搅拌、运输楼屋面梁板结构砼浇筑楼屋面梁板结构砼养护楼屋面梁板结构砼拆模
六、施工操作
1、纤维混凝土与普通混凝土相较粘稠性大，坍落度要控制在适宜范围内,收面要适当加强。坍落度还会随时间而减少，因此混凝土运输时间和出机到入模的时间尽可能短。
2、绝不允许人为大量加水，浇筑确有困难时，在征得建设、监理单位同意后，可以稍微增大减水剂用量。纤维砼浇筑前若出现离析现象须二次拌和，砼采用泵送砼法输送，自由落高不应超过2米以防止砼的分层离析。
3、楼板纤维混凝土下料不宜太快，先将混凝土摊铺高出20 mm~40 mm，用插入式振动器振捣后，再用平板振动器振动、抢平。采用一刮、二滚、三纵、四抹的方法，确保楼面的平整度。振动棒的操作要做到“快插慢拔”，插点应均匀有序，插点间距宜为500mm左右，每点振捣时间宜为5s~15s 左右，以砼面不再下降，表面出现浮浆为止。
4、在纤维混凝土浇灌1―2小时后，须对混凝土进行二次振捣，并对纤维混凝土表面拍打振实。
5、收浆是聚丙烯纤维混凝土楼板很关键的施工工序，在施工中，应根据当时气温，风力大小等具体情况进行收浆，收浆过早或过晚，都有可能影响平整度或出现早期裂缝等。
6、连续浇筑不设施工缝，若因意外情况不得不留时，留设位置及处理方法必须符合规范及施工图纸要求。
7、砼终凝后立即用塑料薄膜覆盖养护。纤维砼浇水养护的时间不得少于14天，施工放样后，也必须立即浇水并覆盖养护。浇水次数应能保持砼始终处于湿润状态，并做好砼养护记录。
七、材料
本工法使用的混凝土是在原掺粉煤灰、早强缓凝剂的基础上再掺加聚丙烯纤维和低碱膨胀剂，而起到抗裂防渗作用的最关键材料则为聚丙烯纤维。
现以广西大业公司实验室做的聚丙烯纤维混凝土抗裂试验为例，对聚丙烯纤维的抗裂防渗性能作介绍和分析。本试验采用的聚丙烯纤维是格雷斯品牌，以C25混凝土为例，以抗压强度为主进行配合比设计。
1、试验试件分A1、 A2、 A3组（每组按掺量不同各4块试件）和D组（无掺量的1块试件），共13块试件 ; 试件编号见表7-1。
平板试验试件组别编号表7-1
注：纤维长：A1型- 6mm；A2型-12mm；A3型-19mm；D组：掺量为0 Kg/m3的对比组
2、试验结果图表和抗裂性能评价
早期抗裂效果图表如：图7-1
图7-1不同类型、不同掺量情况下纤维早期防裂效果
中长期抗裂效果图表如：图7-2(a) 、 图7-2(b)
图7-2(a)图7-2(b)
A2组不同龄期、不同掺量情况下纤维防裂效果；A3组不同龄期、不同掺量情况下纤维防裂效果。
由试验结果图表看出，聚丙烯纤维对混凝土的早期防裂具有非常好的效果，对混凝土中长期裂缝也有较好的抑制作用，对混凝土中长期防裂性能的提高有较大的贡献。
八、机具选择
本工法的机具选择同一般钢筋混凝土工程类似。
九、质量控制
1、混凝土拌站投料搅拌时，必须严格计量投料，保证搅拌时间，使混凝土的配料分布均匀，确保纤维均匀分布。
2、事先将聚丙烯纤维按搅拌用量分别过秤小袋包装，搅拌时按袋投放。
3、模板施工时，除一般质量要求外，特别是池壁墙柱模板对拉螺栓应按混凝土侧压力分布情况进行设置，以防混凝土浇捣时模板变形，并设止水片，以防渗漏。
4、钢筋设置严格按照设计，采用双层细钢筋，密间距要求设置，板四角宜设置幅射钢筋。
十、安全措施
1、对搅拌工人进行安全教育：不要让纤维进入眼睛，施工中不宜从高空抛洒，一旦进入眼睛，千万不能揉眼，要翻开眼睑用大量清水冲洗后就医。
2、 本工法的其他安全措施与一般钢筋混凝土工程类似。
十一、文明施工、环保措施
本工法的文明施工、环保措施同一般钢筋混凝土工程类似。
十二、效益和施工效率分析
1、效益分析。(1)减薄楼板厚度，减少楼板中因为防裂而设置的构造钢筋，缩短施工工期，从而能节省应此而可节约的一切费用。(2)楼板质量好、使用寿命长、减少维修费用等因此而节省的费用。(3)纤维混凝土具有良好的保水性，可节省养护的时间和费用及相关成本。
2、施工效率分析。(1)本工法可省去后浇带设置，因此加快了部分材料周转，省去后浇带施工缝清理、支模、混凝土浇筑、养护、拆模等工作, 加快了工期。(2)由于不渗漏，无裂缝起到自防水作用，因此减少粉刷及防水层处理，可节约费用。(3)另外此成套施工技术对当前工业与民用建筑地下和地上工程抗渗、防裂提供了丰富的实践经验（今后同类结构可推广应用），具有明显的社会效益。
十三、工程应用实例
该工法由广西大业建设工程有限公司2003年8月28日～2006年3月8日应用于南宁市荣宝华商城的地下车库，2005年4月2日～2006年7月28日应用于邕宁县机关工作人员住宅小区2#标工程,主体结构验收时由建设单位、设计单位、监理单位、施工单位、邕宁县质监站、南宁市质监站经开区分站共同验收和审定，获得优质结构奖等多项奖励，该工法技术水平达到广西区内领先水平，被自治区住房和城乡建设厅授予2009年度自治区级工法，在广西推广使用。
参 考 文 献
[1] 黄定显,杜晓玲,曾铭. 建筑经济与企业管理[M]. 南昌：江西高校出版社，1996
[2] 盛黎明. 邓运清.混凝土聚丙烯纤维的发展与应用[J桥梁.2002.6