聚丙烯纤维

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聚丙烯纤维范文第1篇

关键词：聚丙烯纤维混凝土，路面工程，立交桥施工，桥面铺装

1 引言

水泥混凝土是最大宗的人造材料，其优点是具有强度的可调节性、外形的可塑性和原材料的廉价易得性。上述特点赋予水泥混凝土作为建筑材料的性熊优势至少在21世纪仍难以被其它材料所超越。但水泥混凝土自身所固有的抗拉强度低、易收缩开裂和脆性较大等缺点也将随着材料高性能化的需求而显得格外突出。正是在这样的背景下：纤维混凝土(本文中“纤维混凝土”仅指三维乱向形式分布的短切纤维增强的混凝土)得以被广泛开发、研究和应用[1]。

聚丙烯纤维混凝土在城市市政、公路工程中的多座桥梁的桥面铺装中及道路工程中采用。采用聚丙烯纤维混凝土后去掉了一般设置的防水层，但聚丙烯纤维混凝土达到了良好的防水效果。同时很好地防止了干缩裂缝。对聚丙烯纤维的工程应用效果，业主和施工单位均给予了较高的评价。工程实践也证明：在桥面铺装中采用聚丙烯纤维混凝上后，提高了铺装层的抗裂性、抗渗漏性、抗动载能力[2]。在路面工程中应用则提高了路面的抗裂性、抗冲击性和抗疲劳性。

2 聚丙烯纤维混凝土的性能特点

以聚丙烯纤维为代表的有机合成纤维的特点是弹性模量低、长径比大、纤维直径小，在工程中应用的掺量一般较低(体积率0.1％-0.3％)。在上述纤维掺量下聚丙烯纤维混凝土的性能表现如下：

虽然聚丙烯纤维掺量低，，但由于直径小，纤维数量仍然很多，纤维间距也比较小。聚丙烯纤维的主要作用表现为在混凝土硬化早期，能有效阻止混凝土的塑性开裂和温差应力造成的开裂或损伤。这种效应的本质是聚丙烯纤维钝化了硬化早期混凝土内原生裂隙在受荷时尖端的应力集中；聚两烯纤维混凝土硬化早期的阻裂效应具有重要的意义，因为早期的阻裂效应有利于硬化后混凝土保持较好的介质连续性，而混凝土在这点上获得的性能优势对混凝土的整个使用寿命过程都将产生有益的影响。

较低掺量的聚丙烯纤维，虽然不会对混凝土的工作性和力学指标产生显著的影响，但因其纤维形态、以及作为有机材料的物理化学性质和砂、碎石等材料的颗粒形态和无机材料的物理化学性质之间的差异较大，影响仍不能忽视。

由于聚丙烯纤维直径小、弹性模量低、刚度小(柔软)，虽然在混凝土中数量较多，也不会造成新拌混凝土干涩和难以施工操作，完全不同于新拌的钢纤维混凝土。但聚丙烯纤维对新拌混凝土的增稠作用仍是存在的，其实质是纤维提高了新拌混凝土中砂浆的抗剪强度。聚丙烯纤维的增稠作用是纤维形态的材料固有的性能特征。这种增稠作用的有利之处在于有效减少了混凝土的离析和泌水，不利之处在于为保证混凝土的密实，应适当延长混凝土的振动时间。

纤维-基材的界面效应对纤维增强型复合材料的力学性能有较大的影响。混凝土的内分层作用造成了聚丙烯纤维混凝土基材界面的疏松，界面效应因此表现为弱界面效应。虽然界面的尺度很小，但是由于聚丙烯纤维的数量多，纤维间距小，弱的界面效应应仍将对于混凝土的强度，尤其是对结构密实性较为的敏感的抗折、抗拉强度造成少许不利的影响。具体说，掺入聚丙烯纤维后，弱的纤维-基材界面效应会使混凝土的抗折、抗拉强度有所降低。

聚丙烯纤维在混凝土中的良性效应重点表现在能有效阻止混凝土发生塑性开裂，提高混凝土在硬化早期对外部损伤因素的抵抗能力，以及提高混凝士的抗冲击、疲劳等抗动载能力上。需着重说明的是在实际施工过程中，尤其是在路面、桥面等薄板混凝土结构的施工过程中，混凝土能否经受早期损伤因素(如风、干燥、阳光照射等环境因素或水化热、泌水等材料自身因素)的作用而不产生裂隙(包括可目测的表面裂纹或不能看见的内部细微裂纹)、保持较好的整体性是一个很突出的问题，也事关混凝土的实际使用品质。材料介质的连续性好、不开裂、内部缺陷少对硬化后混凝土的强度、耐久性，尤其是路面桥面混凝土所需具备的抗冲击、抗疲劳等抗动载能力都是非常有益的。

3 立交桥桥面铺装聚丙烯纤维混凝土的施工工艺

桥梁全部桥面铺装采用了聚丙烯纤维混凝土，在施工中采用了合理的施工工艺，以使得新拌混凝土达到密实、均匀为目标，这是保证混凝土硬化后达到设计要求的强度和耐久性的前提条件。纤维混凝土施工工艺的关键一是保证拌和过程纤维的充分均匀分散，二是克服纤维对新拌混凝土的增稠作用所带来的对浇注、振捣过程的影响。虽然聚丙烯纤维在混凝土中的常用掺量很低，本工程仅为0.9kg/m3(纤维体积率为0.1%)，对混凝土的施工工艺影响不显著，但上述问题仍然存在。

3.1 聚丙烯纤维混凝土的拌和

混凝土材料拌和的目标是达到各组成材料充分、均匀的分散，对纤维混凝土来说，保证纤维材料充分均匀分散是发挥纤维效应的前提。

由于形态和刚度等方面的原因，纤维在投入到混凝土中后，有可能“扎堆”，这是钢纤维掺入混凝土中所经常面临的问题。为保证钢纤维充分均匀分散，通常采用强制式搅拌机，并采用在加入拌和水以前投入钢纤维，和砂、碎石等原材料共同干拌一段时间的方法。

聚丙烯纤维以束状网或束状单丝形式供应，并将产品设计成在混凝土搅拌时通过混合料自身的摩擦和揉搓作用达到分数，因此采用强制式搅拌机更为有效，但是并不要求事先有干拌的过程，在混凝土加水前后将聚丙烯纤维投入到混凝土混含料中均可。由于混凝土混含料的自身的摩撩力、揉搓力和其稠度有关，因此，混合料的稠度对束状聚丙烯纤维的分散效果有一定影响。

通过分析上述因素的影响对聚丙烯纤维混凝土的拌和采取以下措施：

(1)使用强制式搅拌机；

(2)新拌混凝土的稠度较小、坍落度较大时，由于摩擦和揉搓力的下降，应延长搅拌时间，这是聚丙烯纤维混凝土和普通混凝±的不同之处(普通混凝土坍落度越大越易拌和)。经大量试验和调查认为：对于坍落度为0～30mm的半干硬性混凝土(普通路用混凝土)，从纤维投入到搅拌机中算起搅拌时间不少于150s即可：对于坍落度为50～80mm的塑性混凝土(普通桥面混凝土)，搅拌时间应延长至180s以上。

(3)当混凝土为坍落度很大的流动性(或流态)混凝土时，为保证纤维均匀分散，可采用先加部分水使混凝土在较干硬状态下拌和至纤维分散后再加入剩余水拌和至均匀的方法。在束状聚丙烯纤维被分散成单丝后，纤维也已基本达到了较为均匀的分散。由于纤维单丝的刚度和长度小，在较低掺量下，不影响其它材料的均匀分散。

3.2聚丙烯纤维混凝土的成型

由于掺入聚丙烯纤维后混凝土的稠度有所增加，为保证混凝土经振动后充分密实，硬化后强度不下降，同普通混凝土相比应该适当延长振动时间。

3.3 聚丙烯纤维混凝土的养护

养护应该按照正常情况下的施工规范的要求进行，不能因掺入聚丙烯纤维后放松对混凝土的早期养护。

聚丙烯纤维范文第2篇

关键词：结构的抗裂性；聚丙烯纤维混凝土；配合比设计；施工质量控制

中图分类号：TV523 文献标识码：A

1 前言

海南核电工程PX联合泵房、CC跌水井为现浇钢筋混凝土结构，其中地下部分底板、楼板、墙体混凝土均为C40P10聚丙烯纤维混凝土3。

纤维混凝土由中砼搅拌站集中供应，在施工期间监理质控人员对混凝土的施工质量，进行了很好的控制；施工完后，经过近一年多的观察验证，地下部分底板、墙体等部位均未出现裂缝及渗漏水的现象。现将聚丙烯纤维混凝土在本工程中的应用情况进行简单介绍。

2 聚丙烯纤维混凝土的配合比设计

2.1 混凝土的基本性质：混凝土强度等级为C40，抗渗标号P10，为泵送混凝土，塌落度为14±3cm，设计要求掺加具有抗裂作用的聚丙烯微纤维。

2.2 原材料的选用及基本要求：

水泥：采用42.5的普通硅酸盐水泥，水泥的各项性能指标符合《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007的要求。

粉煤灰：采用I级粉煤灰，其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005的要求。

砂：采用本地产的中砂，质量满足《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006的要求。

碎石：采用现场石料厂生产的5~16和16～31.5两种级配的碎石，质量满足《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006的要求。

水：采用自来水，其质量符合《混凝土用水标准》JGJ63-2006的要求。

外加剂：采用缓凝减水剂和膨胀剂，其质量符合《混凝土外加剂》GB8076-2008的要求。

聚丙烯微纤维：采用WK-2聚丙烯微纤维，其技术要求如下：

1）掺量0.9 kg/m3混凝土，纤度为6D；

2) 密度0.91g/cm3，长度19mm；

3）弹性模量≥3900Mpa；

4) 抗拉强度≥450Mpa，拉伸极限≥15%；

5）抗裂效能等级：一级。

2.3 混凝土配合比：经过搅拌站试化验室对混凝土进行多次试配，聚丙烯纤维混凝土比常规混凝土的用水量适当增加，并适当加大减水剂的掺量，得出混凝土配合比如下：

利用该配合比配制的混凝土具有良好的流动性、粘聚性和可泵性，质量性能稳定。

3 聚丙烯纤维混凝土的施工工艺

3.1 混凝土的搅拌：

混凝土搅拌采用搅拌楼集中搅拌，其中水泥、粉煤灰、砂、石均为电脑计量，自动上料，减水剂和聚丙烯微纤维采用人工上料，为确保计量准确，减水剂、聚丙烯纤维分别按照每次拌合6m3的掺加量由厂家出厂时秤量包装（减水剂 26.58kg／包，聚丙烯纤维5.4kg／包）。

施工前应进行试拌聚丙烯纤维混凝土，以确定搅拌方法、搅拌时间（比常规混凝土要长30秒-50秒）、塌落度。混凝土拌制按照大石、小石、水泥、粉煤灰、砂、聚丙烯纤维的顺序进行加料，为避免干拌后使微纤维粘附在搅拌罐体上，直接加水和液体外加剂进行湿拌，但拌合时间应比普通混凝土稍长，时间为4-5min，确保微纤维能均匀地扩散到混凝土中。对第一罐混凝土要进行开盘鉴定，满足设计要求后方可拉到现场进行浇筑。

3.2 混凝土运输

采用混凝土罐车进行运输，由于纤维混凝土坍落度损失较快，0.5h损失1/2。1h后坍落度为0。因此，必须尽量缩短场外运输时间，一般控制在15min之内。

3.3 混凝土的浇筑

本工程砼采用泵送砼法入模，浇筑砼前，应有钢筋、模板的验收记录和监理单位签发的浇捣令，并对备浇筑的部位进行浇水润湿。

为避免离析，砼浇筑时的自由下落高度不应超过2米,当超过高度时需采用溜槽或串筒，并且在每车混凝土浇筑前应高速转动运输罐车的搅拌筒进行二次拌和，混凝土浇筑时严格按照分层厚度（300～500mm）要求进行分层布料，每个下料点的间距为2米左右，上层混凝土应在下层混凝土初凝前进行浇筑。

在浇筑墙等竖向结构混凝土时，布料设备的出口离模板内侧面不应小于5cm，且不得向模板内侧面直冲布料，也不得直冲贯穿件、铁件、其它安装物项。

墙板同时浇筑时：板下墙时，墙体混凝土浇筑到板底后应停歇1.5-2小时，待下部混凝土自由沉降后再继续浇筑上部楼板混凝土；板上墙时，板混凝土浇筑到墙底后应停歇1.5-2小时，待下部混凝土自由沉降后再继续浇筑上部墙体混凝土。

3.4 混凝土的振捣

混凝土振捣采用插入式振捣棒进行振捣，每个下灰点至少配备3-4台振捣棒，振捣时，插振点应均匀排列，采用交错式或排列式依次向前移动，每次移动的距离控制在不大于振动棒作用半径的1.5倍（约40cm左右）。振捣应遵循 “快插慢拔”的原则，因聚丙烯纤维混凝土较为粘稠，故振捣时间比普通混凝土应稍长，每点的振捣时间一般情况下为25～35秒，但应视混凝土表面不再显著下沉，且无气泡出现、表面泛浆为准，并在1-1.5小时后进行复振,振捣上一层混凝土时应插入下一层混凝土中5cm左右。 振捣时应避免将振动棒触及钢筋，预埋件、模板等，不得采用振动棒振动钢筋的方法来促使混凝土振密，以免因振动使钢筋位置变动、降低钢筋与混凝土之间的粘结力。

水平施工缝处新旧混凝土交接部位、钢筋密集处、埋件和孔洞的下部、板上墙吊模的根部等为混凝土振捣的重要部位，振捣时应引起重视。

3.5 混凝土的找平、收面

混凝土浇筑前，为控制好混凝土的浇筑标高，在楼板插筋或模板上做好标高控制标记，混凝土浇筑至标高后，用木抹子按照标高控制点进行找平，并在混凝土终凝前用木抹子对混凝土表面进行二次抹压甚至三次抹压，以避免板面出现收缩裂缝。

因纤维混凝土的初凝时间比普通混凝土短，因此要把握好混凝土收面的时间，避免因收面不及时造成表面干缩裂缝。

3.6 混凝土养护

为了使纤维混凝土更好地发挥抗裂的性能，要加强混凝土的养护，纤维混凝土在终凝后应立即用塑料薄膜覆盖养护，并浇水润湿，浇水的次数应能保持砼始终处于湿润状态，纤维混凝土养护时间不得少于14天。大体积混凝土底板则按照相关要求进行养护并温控测温。

4 纤维混凝土的施工经验

4.1 在混凝土施工前，必须对班组长以上的施工及管理人员进行了详细的技术交底，详细介绍纤维混凝土与普通混凝土施工的不同之处，使操作人员心中有数，避免盲目施工。

4.2 严把原材料质量关。水泥、砂石料、粉煤灰、外加剂、纤维等原材料在使用前均进行检验，原材料质量全部符合相关规程规范标准。

4.3 严把混凝土拌和材料计量关，电子计量器具必须经过鉴定，并定期检查，采用人工加料时，应准确计量并定量包装，同时应采用专人投放，避免少加料或多加料。

4.4 采用强制式搅拌机进行搅拌，严格掌握好混凝土的拌和时间，确保微纤维能均匀地扩散到混凝土中。

4.5 应严格控制好纤维混凝土坍落度，坍落度过小泵送困难，过大易产生分离，影响施工质量。同时应适当考虑增加塌落度的调节措施，以备天气变化时调节塌落度，如适当添加外加剂用量，或保持水灰比不变，同时加水和水泥。

4.6 由于纤维混凝土坍落度损失较快，因此，应尽量缩短场外运输时间，同时应控制好供灰的速度，避免罐车在现场等待时间过长。

4.7 应加强混凝土的振捣工作，特别重视对混凝土的复振，确保振捣密实。

4.8 应做好混凝土的收面工作，特别重视二次抹压及收光工作。

4.9 纤维混凝土宜在25℃以下气温施工，应尽量避免夏季施工，如必须在高温季节施工，应采取降温措施：混凝土用冰水搅拌、浇筑部位搭设防护棚、采用夜间浇筑混凝土等。

5 对纤维混凝土的认识

通过聚丙烯纤维混凝土在该工程的成功应用，使项监部土建质控人员对纤维混凝土有了更高的认识，现总结如下：

5.1 纤维混凝土的抗裂防水机理及发展前景分析

在混凝土内掺入聚丙烯纤维后，聚丙烯纤维与水泥集料有极强的结合力，可以迅速而轻易地与混凝土材料混合，分布均匀；同时由于细微，故比面积大，每公斤聚丙烯纤维连起来的总长度可绕地球10多圈，若分布在1m3的混凝土中，则可使每1m3的混凝土中有近20条纤维丝，故能在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系。当微裂缝在细裂缝发展的过程中，必然碰到多条不同向的微纤维，由于遭到纤维的阻挡，消耗了能量，难以进一步发展。因此，聚丙烯纤维可以有效地抑制混凝土早期干缩微裂及离析裂的产生和发展，极大地减少了混凝土收缩裂缝，尤其是有效地抑制了连通裂缝的产生。从宏观上解释，就是微纤维分散了混凝土的定向拉应力，从而达到抗裂的效果。据相关资料介绍，与普通混凝土相比，聚丙烯纤维体积掺量为0.05％（约0.5 kg/m3）的混凝土抗裂能力提高了近70％。

另外，均匀分布在混凝土中彼此相粘连的大量纤维起了“承托”骨料的作用，降低了混凝土表面的析水与集料的离析，从而使混凝土中直径为50－100nm和大于100nm的孔隙含量大大降低，由此可以极大提高混凝土的抗渗能力。据相关资料介绍，0.05％体积掺量的聚丙烯纤维比普通混凝土的抗渗能力提高了60％－70％。

目前防水混凝土的阻裂措施主要有在混凝土中掺人膨胀剂、在混凝土中掺人浮化的液态高聚物化学材料(如氯丁胶乳、环氧乳液等)、在混凝土中掺人憎水性的高分子材料(如有机硅，防水树脂等)、在混凝土中掺人微纤维，其中第2、3种措施的价格较昂贵，而第1种措施的阻裂效果不是很理想，只有第4种，即微纤维混凝土，不但施工起来比较便捷（基本与普通混凝土相同），且价格适中，阻裂效果好，是近几年应用较广、发展较快的一种措施。

5.2 聚丙烯纤维混凝土的特点

由于聚丙烯纤维抑制了混凝土的塑性收缩龟裂，提高了建筑物的整体性、耐久性和使用寿命。聚丙烯纤维混凝土具有抗渗、增韧、阻裂、高强、耐冻、耐海水腐蚀、抗冲击好等优点。

聚丙烯纤维混凝土能较大地增强混凝土的抗冲击性和柔韧性，提高了混凝土的抗渗性和抗冻融性。丙烯纤维混凝土收缩徐变均小于普通混凝土，不但提高了混凝土的耐磨损性能，还能在一定程度上提高混凝土的抗挠曲性、挠曲强度。聚丙烯纤维混凝土能够显著混凝土在海水环境下的耐腐蚀性，这个特性特别适用于建造在海边的正大力发展的核电工程。

聚丙烯纤维混凝土的缺点就是流动性比普通混凝土差，且塌落度损失比普通混凝土快，应在施工过程中引起重视，并加以控制。

6 结束语

聚丙烯纤维范文第3篇

主题词：建筑工程 ； 聚丙烯纤维 ； 混凝土

Abstract: the application of polypropylene fiber concrete in the construction engineering is briefly introduced, providing a reference for similar engineering construction.

Key words: Construction Engineering; polypropylene fiber; concrete

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1引言

现今的建筑物向高、大、宽发展，平面形状复杂，产生的约束力大而复杂，这样混凝土裂缝就比普通混凝土结构的裂缝多得多，而高强、大流动度的混凝土密实性能满足混凝土的抗渗等级要求。所以从防水角度来看，应从过去注重混凝土的密实性转向注重混凝土的抗裂性问题。

2混凝土的本体结构防水措施

2.1膨胀补偿型

在混凝土中掺入适量膨胀剂，经水化反应生成32水硫铝酸钙结晶体产生膨胀，使混凝土凝结后体积微膨胀来补偿混凝土的凝结收缩应力，从而达到抗裂目的，如UEA膨胀剂等。但存在以下特点：①可靠度低，受施工条件、环境等因素影响大，如在42h内不及时连续浇水养护，不但不膨胀反而会收缩开裂；②掺量的范围较小，搅拌均匀度要求高，稍过量就会膨胀，产生裂缝或安全性不稳而龟裂，量稍小则达不到效果。

2.2填充密实型

在混凝土中掺入适量浮化的液态高聚物化学材料，使混凝土在拌合和凝结时高分子聚合物破乳，形成网状结构，填充和堵塞混凝土中的毛细孔隙而达到防水作用。但由于此种材料价格昂贵，如氯丁胶乳、环氧乳液等，所以也不是很适合在实际工程中应用。

2.3减水密实型

通过掺加各类型的减水剂，减小单位体积中水泥和水的用量，使混凝土中的水化热减小，减小混凝土的收缩裂缝，提高混凝土的密实性，达到密实防水的目的。但减水剂的用量必须严格控制。

2.4憎水型

一般是通过高分子材料与水泥中化学组分结合，生成具有憎水性的网状化合物，分布在混凝土的颗粒之中，使水分子在混凝土之间的界面表面张力提高而产生憎水效果。但在实践中很少单独使用。

2.5抗裂防水型

在混凝土中掺入适量的微纤维，搅拌过程中微纤维均匀地扩散到混凝土中，由于微纤维与混凝土有极强的结合力和抗拉强度，每立方米混凝土中含有数千万条的高抗拉强度的微纤维，从而产生了全方位的增强效果，削弱了混凝土的收缩应力，减少了混凝土收缩裂缝。堵塞混凝土中的道路，从而达到防水效果。

综上所述，抗裂防水措施在混凝土本体刚性防水措施中，具有设计、施工方便及经济性等明显的优势。聚丙烯纤维混凝土作为防水措施即属于抗裂防水型。

3聚丙烯纤维的特性

聚丙烯抗裂合成纤维是采用改性母料添加到聚丙烯切片中进行共混、纺丝、拉伸后，经过特殊的防静电及抗紫外线处理，并经过化学接枝和物理改性处理后，表面粗糙多孔，大大提高了纤维与水泥基料的结合力。加入混凝土/砂浆基料中，能迅速轻易地与混凝土/砂浆材料均匀混合。能有效防止和减少混凝土/砂浆的初期塑性裂缝，是混凝土/砂浆的“次要加强筋”。

聚丙烯纤维的优越性能在于： （1）提高混凝土的抗渗性；（2）减少混凝土裂缝的产生和发展；（3）增进混凝土的韧性、抗疲劳性，提高混凝土的抗冲磨性能；（4）提高混凝土的耐久性能；（5）提高混凝土抗御冻融破坏能力。

与其它纤维相比，聚丙烯纤维具有以下优点：（1）分散性好，握裹力强；（2）高耐碱性，高抗辐射；（3）抗冻防腐，增强韧性；（4）物理加筋，抗裂补强；（5）性能稳定，安全无毒；（6）施工简易，经济可靠。

聚丙烯纤维的使用一般不需改变原设计的配合比，也不取代原设计的受力钢筋。每立方米混凝土掺量为0.6kg ～1.2kg，一般掺量为每立方米混凝土0.9kg。广泛应用于：水利水电、道路、桥梁、隧道、海港、码头、机场、泳池、人防工程和民用建筑工程等。

4聚丙烯纤维混凝土的防水性能及机理

混凝土专用聚丙烯纤维的物理性能如下：密实0.91g/cm3；抗拉强度276Mpa；极限拉伸15％；无毒；耐酸碱性极高；熔点165℃；燃点593℃；导电、导热性极低。

聚丙烯纤维混凝土的防水属于刚性本体防水，通过改善混凝土的抗裂和抗渗两个途径来提高防水性能。其防水机理建立在对混凝土的固结、收缩的微观研究基础上。

4.1提高混凝土抗裂性能的机理

聚丙烯纤维阻滞混凝土的塑性收缩裂缝的产生和限制裂缝的发展。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，延缓了第1条塑性收缩裂缝出现的时间。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。试验表明，混凝土塑性裂缝面积、裂缝最大宽度及失水速率均随着纤维体积含量的增大而降低，说明聚丙烯纤维有效地提高了混凝土的抗裂性能。

4.2提高混凝土抗渗性能的机理

在混凝土中掺入适量聚丙烯纤维后，均匀分布在混凝土中彼此相粘连的大量纤维起了“承托”骨料的作用，降低了混凝土表面的析水与集料的沉降，从而使混凝土中直径为50～100nm和大于100nm的孔隙含量大大降低，有效提高了混凝土抗渗能力。此外，由于纤维的存在，减少了混凝土的收缩裂缝尤其是连通裂缝的产生，因而减少了渗水通道，提高了混凝土的抗渗性能。聚丙烯纤维混凝土和素混凝土抗渗性能试验结果表明；纤维含量为0.5、0.7、1.0㎏/m3的聚丙烯纤维混凝土抗渗能力分别比普通混凝土提高64％、73％和75％。

由于以上分析可知，聚丙烯纤维可以大提高混凝土抗裂、抗渗能力，作为混凝土本体刚性自防水的效果显著。聚丙烯纤维加高效减水剂的防水方案，目前已为国内外众多防水专家所肯定，可广泛应用于地下室、屋面、蓄水池、污水池等工程。

5聚丙烯纤维混凝土的施工要点及注意事项

聚丙烯纤维掺入混凝土中，除不适宜采用人工搅拌外，对搅拌及施工工艺无特殊要求，只要适当保证搅拌时间即可，一般为3～5min.搅拌可先将砂、石、水泥与水在搅拌机内均匀拌合后再加入纤维，亦可先将纤维与砂、石、水泥干拌后再加水湿拌，整个搅拌时间较拌制普通混凝土适当延长1～2min.为改善拌合物的和易性，可掺加适量的引气剂、减水剂或高效减水剂，也可掺入不超过10％的粉煤灰。拌合好的纤维混凝土由搅拌站运至工地，时间不应超过30min；否则应在混凝土运到工地后再加入聚丙烯纤维。

6聚丙烯纤维混凝土在防水工程中的应用实例

6.1地下室外墙工程

某地下室面积为1100㎡，基础埋深-0.8m。因受地铁影响，地下室分两期施工，第1期外墙总长约250延m，采用普通防水混凝土C50，数月后发现有数10条垂直细裂缝，渗入严重。第2期外墙总长约70延m，混凝土设计强度等级C50。采用42.5R普通硅酸盐水泥、中砂、5～25㎜连续级配碎石，掺加一定量的Ⅱ级粉煤灰和聚丙烯纤维及混凝土外加剂。实践证明，纤维混凝土对防止墙体细裂缝的出现是有效的。后来又在污水池、水箱等结构中应用，至今，这批纤维混凝土构筑物均未发现因干缩而引起的微细裂缝，无渗漏现象。

6.2地下室基坑工程

某地下室基坑支护采用喷锚网工艺，考虑基坑临江面抗裂抗渗要求高，仅在该面的喷射混凝土中加入0.07％体积掺量的聚丙烯纤维（不临江的另外三面未掺入纤维）。工程完工后，尽管该面水压较高，但未发现裂纹，仅在两边锚头有轻微渗水；而其他三面均发现了不同程度的裂缝，多处锚点渗漏严重，说明聚丙烯纤维对控制和防止混凝土的塑性收缩裂缝、提高抗渗性有显著功效。

7结语

在混凝土（砂浆）中添加适量聚丙烯纤维是克服其开裂的有效途径，纤维在混凝土（砂浆）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的抗渗性和抗裂性。其经济性也相当可观：

（1）用于民用建筑内外墙抹灰等工程。每平方砂浆掺加0.9kg纤维，砂浆厚度1cm，每平方增加的成本为0.45元，取代外墙贴瓷砖减少的每平方米成本至少在10元以上，10000平方的内外墙减少的成本至少为10万元。同时，减少了内外墙裂缝的产生和发展，防止下雨渗水，减少了防水涂层成本，提高了使用寿命，降低了高额维修、维护成本。

（2）用于道等路等工程，在满足工程要求的情况下，掺加纤维可以适当减少混凝土设计厚度，综合提高了道路质量和使用寿命，节约了工程成本。

（3）用于水利水电等工程，掺加聚丙烯纤维能大大提高抗渗性能，提高工程质量和使用寿命，造就百年大计工程，从长期来看为国家节约了大量投资。

参考文献：

[1]期刊论文 聚丙烯纤维对水泥基材料性能的影响 - 混凝土与水泥制品2000(z1)

[2]徐至钧 纤维混凝土技术与应用 2003

聚丙烯纤维范文第4篇

高韧性纤维混凝土是以断裂力学和细观力学的理论为指导，通过对纤维、基体和界面有意识地调整而得到的一种新型水泥基复合材料。该材料具有超韧性、低渗透性、耐久性、抗冻性、抗碳化和理想的裂缝宽度控制能力以及良好的粘结性能。它在改善结构构件的延性、耗能能力、抗侵蚀性、抗冲击性和耐磨行等方面都具有显著的效果。同时材料本身纤维分布的各向近似均质，在保证材料高抗压强度的同时，其抗折强度大大增强，这与路面结构力学计算中的理想力学材料正相符合，因此在不损失水泥混凝土路面任何使用性能的前提下可以大大的减少路面厚度，本文就该材料的主要路用性能进行了分析。

1.抗裂性能试验

世界各国对混凝土早期收缩裂缝的试验方法可以分为三大类：即平板式、单轴型和环型约束法。各类方法的基本原理是对混凝土产生一定的约束，起到限制混凝土的自由收缩的作用，并在模拟环境的情况下进行试验，对混凝土裂缝产生的条件进行最具可能性的放大，通过对产生裂缝的观测、分析和计算，确定其抗裂性能的效果。本次试验通过环型约束法进行抗裂试验。主要采用基准配合比与本项目研究的早强型纤维混凝土对比的抗裂试验。

环型约束法主要比较两种不同配合比材料在环形约束条件下，其裂缝出现的时间先后与裂缝宽度的差异。

本次试验制作了3个抗裂试块，1个普通砂浆试块JZ，1个为F1纤维混凝土、1个为S1纤维混凝土。 试块尺寸为 内径150mm，外径220mm，高100mm。在标准养护条件下养护3d，放在室内干燥1d，分别放于1000kW钨灯下，侧面1米处放置一个风机，在试块附近产生5m/s的风速进行加速试验，钨灯距离试件1.5m高，试验时间为3d。

试验结果表明：普通砂浆1天后出现了1mm宽的裂缝，3天后裂缝宽度扩大为3mm左右。而早强型纤维混凝土试块在整个试验周期范围内均未出现裂缝。可见该配合比的纤维混凝土具有很好的抗裂性能。

2.干缩性能试验

用于路面的混凝土直接暴露于大气中，经受着冻融循环、干湿交替等复多变环境条件的考验，混凝土长期性能也因此成为评价其使用品质的重要指标，其中干缩性就是评价指标之一。聚丙烯纤维混凝土的长期性能也一直受到关注，虽然一些学者对此进行了研究，但由于使用的试验方法、材料的差异，对聚丙烯纤维改善混凝土长期性能程度，不同文献的研究结论也不完全一致。

本次试验采用水泥砂浆收缩膨胀仪进行干缩试验，制作40×40×160mm标准试件，利用三角架和百分表测其干缩变形。测试过程中为了尽量减少温度的影响，每天都在相同时间测试，在保证温差不超5?C的前提下读取数据。

3.抗渗实验

一般来说水泥混凝土是耐水材料，但由于其具有多孔的特点，在一定水压下水分将浸湿并渗入。一定深度内的干湿交替作用对混凝土的耐久性非常不利，因为几乎所有的混凝土的耐久性问题，如碱集料反应、混凝土碳化和钢筋锈蚀、冻融破坏，都以水为反应物或以水为媒介。

混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗一定水压下水的渗透能力。对于路面、桥面等设施，混凝土渗水带来的危害同样巨大，可能造成下部结构耐久性损坏。抗渗性差的混凝土，水分容易进入混凝土内部引起侵蚀、冰冻等破坏作用，对于钢筋混凝土还可能引起钢筋的锈蚀和保护层的开裂和剥落。抗渗性能不好，有害物质的侵蚀速度越快，侵蚀深度越深，耐久性越差，反之，抗渗性好，耐久性高。

本项目研究了4种配合比，包括工地水泥混凝土路面配合比，基准配合比，及上述2种纤维混凝土配合比。其中工地（GD）配合比如下。

GD混凝土配合比为：水泥：水：砂：粗骨料（5-10）：粗骨料（10-20）=400：170：610：870：370

从表3中可以看出，未掺入纤维的JZ水泥基配合比的抗渗性能最好，其次为F1、S1，但相差均不大，三者均比含有粗骨料的GD抗渗性能好。分析其原因是，JZ由于没有大体积纤维和粗骨料，水泥基体密实度很好，所以抗渗性能最好。而F1、S1由于纤维体积掺量较大，纤维之间相互交错，导致水泥基体有相互连通的通道，降低了水泥基体的抗渗性能。但由于部分纤维对混凝土具有增密作用，使混凝土内部水泥浆体空隙细窄，而且曲折互不连通，又一定程度上增强了抗渗性能。总体来看，抗渗性能没有发生明显的改变，但仍强于GD有粗骨料的配合比。

4.结论

（1）早强型纤维混凝土试块在整个试验周期范围内均未出现裂缝。可见该配合比的纤维混凝土具有很好的抗裂性能。

（2）纤维加入，砂浆的干缩趋势没有明显的变化，反而总体数值有所增加。

（3） 纤维的加入对普通混凝土的抗渗性能没有明显的影响，而且其抗渗性强于GD有粗骨料的配合比。

参考文献

[1] 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 （JTG E30-2005）.2005.12

[2] 申爱琴，张登良.水泥与水泥混凝土.人民交通出版社，2005

[3] 公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTG F30-2003）

[4] 傅志，李红.公路水泥混凝土路面施工技术规范（TGF3）.2003实施与应用指南.中华人民共和国交通部，2003.6

聚丙烯纤维范文第5篇

关键词：混凝土 聚丙烯纤维 应用效果

将聚丙烯纤维掺加进混凝土中，能够大大降低混凝土早期开裂的现象，很多未掺加聚丙烯纤维的混凝土地面往往会出现收缩裂缝的现象，在施工过程中采用掺加进聚丙烯纤维的方法，能够有效地减少这种现象发生的可能性，根据我们的实践操作研究得知，与不掺加进聚丙烯纤维的混凝土相比，掺加进聚丙烯的混凝土更具有抗折强度，当将聚丙烯的添加量继续加大之后，会发现混凝土的坍塌度也有所降低，有效地提高了混凝土的耐久性，科学合理地在混凝土中加入聚丙烯纤维，能够有效地增强混凝土耐磨地面的利用价值，延长其使用年限，真正实现了混凝土耐磨地面施工中聚丙烯纤维的应用价值。

一、混凝土耐磨地面施工中应用聚丙烯纤维的现状研究

随着社会主义经济的快速进步，城市化的进程不断加快，聚丙烯纤维在混凝土中的应用价值逐渐显现出来，在现在混凝土的施工过程当中，随着坍落度的提高以及混凝土强度的不断加大，在混凝土中水泥的用量不断加大，导致了水热化不断加剧，增强了混凝土的收缩量，在一些地面施工中常常会出现裂缝数量增多、收缩应力增大这样的现象，随着科学技术的不断进步，近些年来，国外逐渐开始发展应用微纤维的混凝土来进行耐磨地面的施工，不断研发地面施工防裂抗水的新技术，并且取得了很大的成就。在20世纪90年代，美国率先研发了纤维混凝土，逐渐被广泛应用并且获得了很好的发展，而在混凝土中加入聚丙烯纤维是一种最主要的应用方式，在混凝土中掺加进聚丙烯纤维，使得聚丙烯纤维在混凝土中形成一种乱向的体系，有效地产生了一种二级加强的效果，解决了混凝土早期泌水的问题，使得混凝土之间的孔隙率大大降低，减少了地面的塑性裂缝、早期干缩等现象，较大幅度地提高了混凝土的抗裂性和抗渗性。

在我国，合成纤维在混凝土中的应用技术还比较落后，在我国工程界还是属于一个比较新鲜的领域，我国现在正处在混凝土中掺进合成纤维施工的初步发展阶段，还需要广大的工程研究人员不断进行深入地探索和研究，加强对其应用和性能的开发，大力推广纤维混凝土在我国建筑单位当中的应用。

二、聚丙烯纤维在混凝土耐磨地面施工中的应用效果

1、聚丙烯纤维的阻裂效应。在引进合成纤维的技术之间，我国在进行混凝土地面施工中一般都是采用钢纤维技术，与钢纤维相比，聚丙烯纤维在混凝土中纤维间距缩小，数量更多、细度更高，这样的一种特点使得聚丙烯纤维能够在硬化初期和塑性期有效地限制混凝土由于收缩、泌水、离析等原因所造成的原生裂隙的产生和扩大，减少了裂隙的尺度和数量。聚丙烯的应用，不仅能够有效地阻止混凝土早期塑性裂缝的产生和发展，而且提高了材料中介质之间的连续性，使得硬化之后的混凝土其性能得到大大的改善，对于桥面混凝土和路面混凝土而言，它们所承受的反复冲击荷载和拉弯荷载，对于混凝土中原生裂隙的尺度和数量所产生的敏感性较高，原生裂隙在在尺度和数量上减少又能有效地提高其使用性能。

2、聚丙烯纤维对混凝土强度的影响。聚丙烯纤维所含有的弹性模量比较低，其自身具有一定的弱界面效应和增稠作用，这些因素对于混凝土的强度都会产生一些不利的影响，正是因为聚丙烯纤维在混凝土中的体积掺量比较低，因此对于混凝土强度所产生的不利影响并不明显，实验结果表明，在混凝土中掺入一定的聚丙烯纤维对于混凝土的强度不会产生非常明显的影响，只能使得混凝土的强度稍有降低，因此，一些习惯以试件的抗折强度和抗压强度来评判材料的性能水平的工程施工人员认为，在混凝土中掺加进聚丙烯纤维在一定程度上能够阻止早期的混凝土塑性开裂的发生，但对硬化后的混凝土并不能产生明显的增强作用。这种观念实际上存在着一定的片面性，事实上，我们所说的小试件的强度并不能完全代表在实际生活当中结构物当中所使用的混凝土的强度，当在混凝土当中掺加进聚丙烯纤维之后，这种倾向性就会变得更加显著，小试件的实验结果是无法体现出聚丙烯纤维的阻裂效应所引起的有利作用的。因此可以得知，在混凝土中掺加进聚丙烯纤维对于地面施工的准静载强度可能并无显著的影响，但是却能够使得混凝土的抗疲劳能力和抗冲击能力得到显著的提高。

3、聚丙烯纤维对混凝土耐久性的影响。很多工程技术人员认为，聚丙烯纤维是一种主要用来改善混凝土耐久性的材料，这种观点是建立在将混凝土的抗疲劳能力看做是评判地面混凝提耐久性的一种指标上的，除了这一影响之外，在混凝土中掺加进聚丙烯纤维，对于混凝土性能的改善作用还表现在其他的一些方面，例如，通过减少混凝土中的泌水，能够有效地改善耐磨地面施工当中混凝土的质量，有效地提高混凝土的耐磨性，加强混凝土的阻裂效应，大大提高混凝土的抗渗漏性能等等，另外，在混凝土中掺加进聚丙烯纤维，还能对混凝土的其他耐久性指标产生显著的影响，例如对混凝土的抗化学侵蚀性、抗盐冻性、抗冻性、康渗透性等都能产生非常显著的影响，但是对于这些性能的影响及改善程度，在我国现在的工程研究中还需要做进一步的努力。

结语：在混凝土中掺加进聚丙烯纤维，是通过减少甚至是消除原生裂隙的尺度和数量来改善混凝土质量的一种重要形式，有效地实现了对混凝土使用性能的改善，通过对聚丙烯纤维在混凝土耐磨地面施工中的应用效果分析可以得知，聚丙烯纤维能够有效地减少或消除在混凝土中所产生的原生裂隙的尺度和数量，这种效应的产生不仅能够阻止混凝土发生一系列的塑性开裂，而且能够有效提高硬化混凝土的性能，虽然聚丙烯纤维不能使硬化混凝土中的准静载强度发生显著的提高，但是，通过提高混凝土的抗疲劳性能和抗冲击能力，也能够大大改善混凝土的使用性能，实现混凝土耐磨地面施工中聚丙烯纤维的应用价值。

参考文献：

[1] 孙志文,隋本山.纤维增强高性能混凝土的研究与应用[J].散装水泥. 2009(02)

[2] 唐秀明.聚丙烯纤维在高性能混凝土中的应用[J].公路交通科技(应用技术版). 2009(06)

[3] 张世明,韩冰玉,许继新.C50泵送聚丙烯纤维混凝土的应用[J].低温建筑技术. 2009(07)

[4] 吴刚,李希龙,史丽华,王军.聚丙烯纤维混凝土抗渗性能的研究[J].混凝土. 2010(07)