聚丙烯纖維混凝土的控制與應用分析

王國棟

（中國建筑第八工程局有限公司　北京市　100089）

聚丙烯纖維混凝土的控制與應用分析

王國棟

（中國建筑第八工程局有限公司北京市100089）

混凝土的已有100多年的發展歷史，優點包括成本低廉、就地取材、適用性強、易于成型等，在土建工程被廣泛采用，但是存在脆性大易開裂、抗沖擊能力差、抗拉強度低等缺陷，造成的經濟所示巨大，實踐表明，在混凝土中添加聚丙烯纖維是改善混凝土性能的有效措施。本文針對聚丙烯纖維混凝土的特點，進行質量控制分析，尋求聚丙烯纖維混凝土的最優應用方案。

聚丙烯纖維混凝土；質量控制；應用

聚丙烯纖維混凝土是以水泥漿、混凝土、砂漿為基體，混入聚丙烯纖維為增強材料的復合材料。聚丙烯纖維價格低廉，易攪拌，施工方便，自重較小，具有良好的韌性和阻裂性，化學性質非常穩定，是混凝土工程中使用最廣泛的纖維添加材料。

1　聚丙烯纖維混凝土的特點

1.1聚丙烯纖維混凝土具有良好的抗滲性能

把適量的聚丙烯纖維摻加在混凝土中，對防止貫通裂縫及早干縮裂紋的產生和發展非常有效。大量聚丙烯纖維在混凝土內部分布均勻，彼此粘連，形成骨料作用，使混凝土中的毛細管被有效阻斷，水分移動困難，使混凝土集料離析的幾率與表面的泌水幾率都降低，使混凝土的抗滲能力有效增強。

1.2聚丙烯纖維混凝土具有良好的抗沖擊性能

在混凝土內部，聚丙烯纖維的亂向均勻分布構成獨特的支撐體系，這種體系有利于混凝土在受到沖擊時吸收動能。聚丙烯纖維是低彈性模量的材料，混凝土的斷裂伸長率小于聚丙烯纖維的斷裂伸長率，使混凝土的延性得到提高，裂縫尺度相應減小，混凝土介質的連續性也有效增強，由阻斷沖擊波而引起的局部應力集中現象減少，混凝土的抗沖擊性能有效增強。

1.3聚丙烯纖維混疑土具有良好的抗裂性能

聚丙烯纖維有數量多、細度高的特點。混凝土中放入成束的聚丙烯纖維攪拌，混凝土拌合物自身的揉搓和摩擦作用有效發揮，使混凝土中的纖維分散均勻。混凝土早期由于泌水、收縮、離析等因素會造成的裂縫產生和發展，在聚丙烯纖維的骨架作用下被降低發生，裂縫的數量也大量減少，裂縫的寬度和長度都受限制被縮小。

1.4聚丙烯纖維混疑土具有良好的抗凍融性能

把聚丙烯纖維加入混凝土中，纖維分布隨機且均勻，在混凝土內部可以形成亂向支撐纖維體系，這種體系產生次要加強筋的作用，使因溫度變化引起的混凝土內部應力作用被有效限制，使溫度裂縫的擴展有效抑制。

1.5聚丙烯纖維混疑土具有良好的耐磨性

在聚丙烯纖維混凝土中的粗細骨料提高了混凝土的耐磨性，聚丙烯纖維的阻裂作用使得混凝土在磨損過程中可以一直保持整體性，且纖維的粘結作用不會產生骨料破損，混凝土抗磨損破壞的能力因為材料的整體性被充分增強。

1.6聚丙烯纖維混凝土具有良好的抗收縮性

改性聚丙烯纖維在混凝土的內部有傳遞應力的作用，承受由機體收縮帶來的內部應力，聚丙烯纖維對毛細管進行擠壓或阻塞，使混凝土表面失水面積減小，造成水分遷移困難，使毛細管失水形成的張力下降，達到降低混凝土收縮變形的目的。

2　聚丙烯纖維混凝土的質量控制

2.1控制原材料質量

購買聚丙烯纖維混凝土材料時要選擇正規廠家。水泥進場時要對品種、級別、出廠日期、散裝倉號或包裝等進行檢查，對水泥的安定性、強度和必要性能進行復檢。纖維原材料應滿足：①直徑12～110μm，長度5～26mm，抗拉強度不低于290MPa，彈性模量不低于3200MPa；②在混凝土拌合物以及硬化過程中化學性能穩定，強度保持不變；③干凈無受污染，易于攪拌，不結團，在混凝土的拌合物中保持易分散性，與硬化混凝土粘結性能良好；④對人體健康和環境沒有污染。混凝土中的石、砂骨料的質量要符合國家現行和行業現行的標準規定。

2.2控制聚丙烯纖維混凝土的配置

2.2.1配合比的實驗室設計控制

聚丙烯纖維混凝土的配合比設計要根據纖維的物理學性能、幾何參數，結合混凝土的使用特殊性能和目的要求，通過實驗室實驗確定混合物的配比。配比后的混合物要能達到混凝土設計的強度等級、耐久性、和易性等施工要求。

2.2.2配合比現場檢驗控制

要根據施工現場的具體環境對實驗室配合比進行改進。要根據實際檢測出的混合物表面含水率，將實驗室的配合比換算為施工現場配合比。對于首次使用的混凝土配合比，要進行合理的開盤鑒定，確保混凝土的配合比滿足工作需要。

2.3攪拌控制

聚丙烯纖維混凝土的攪拌要選擇強制式攪拌機，投料和攪拌都要遵照實驗的配比進行最佳投料順序和最佳的攪拌時間長度。

2.4運輸控制

運輸的過程要保持混凝土的均質性，避免離析現象的發生。混凝土運到指定澆筑點開始澆筑時，要滿足實驗室設計配合比所規定的坍落度，要保證混凝土凝固之前澆筑時間和振搗時間充足。

2.5澆筑控制

聚丙烯纖維混凝土的澆筑是施工的關鍵工序，該類混凝土黏稠性強，振搗器振搗時泛漿困難，整平、抹面施工都受影響，施工過程中要迅速振搗密實并整平。澆筑過程要保持連續，澆筑錯城中不能加水，澆筑后要多次進行原漿壓面確保表面的密實度，注意最后一次壓面的時間，要在混凝土表面泌水風干后迅速進行。

2.6養護控制

混凝土澆筑完成后，澆筑面要覆蓋塑料薄膜、土工無紡布或麻袋，進行結硬后的保濕養護，每12h要進行灑水濕潤操作，混凝土表面見白現象要避免發生，需要連續保濕養護15d左右，養護期間保持混凝土的濕潤狀態。

2.7施工全過程的質量控制

聚丙烯纖維混凝土的施工全過程都要求施工人員、監理人員高度負責，保證混凝土的配置設計、攪拌澆筑、養護的全過程符合行業規定和國家標準。每個工作班次都要對聚丙烯纖維的摻量進行水洗法檢驗，要求檢測的實際含量與配合比的含量相差不超過10％，每個班次要檢驗兩次，確保工程的質量。

3　聚丙烯纖維混凝土的應用

3.1聚丙烯纖維混凝土在民用與工業建筑工程中的應用

聚丙烯纖維具有較強的變形性，對混凝土的抗裂、抗拉、抗滲能力都有所增強，聚丙烯混凝土廣泛應用于民用與工業建筑的屋面、地下室工程、停機坪、網球場、貯水池、停車場等混凝土工程中，可以解決抗沖擊抗疲勞的疑難問題，在高層建筑的大體積混凝土中，聚丙烯纖維的應用可以減輕混凝土的溫度裂縫。

3.2聚丙烯纖維混凝土在道路工程中的應用

在道路面上使用聚丙烯纖維混凝土，對路面的塑性龜裂有效控制，提高抗磨損能力和抗沖擊破碎能力，使道路抗疲勞能力增加3倍左右，完好性延長5～10年，聚丙烯纖維混凝土已經成為停機場、機場跑道、地下傳輸管道、疾苦等工程的加固措施之一。

3.3聚丙烯纖維混凝土在橋梁工程中的應用

聚丙烯纖維混凝土在橋梁橋面鋪裝層工程中的使用可以對裂縫有有效抑制和減少的作用，使橋面的抗破碎能力和防水性大大增強，減緩了鋼筋的銹蝕，延長了結構的使用壽命。用聚丙烯纖維混凝土取代金屬網作橋梁路面、公路路面的加強結構，是對路面、橋面混凝土容易產生裂縫問題的有效解決。

4　結束語

聚丙烯纖維具有耐化學腐蝕性強、質輕價低、蠕變收縮小和低摻量下對混凝土的增韌、抗裂效果明顯的優良經濟技術性能，其以如此優越的性能被混凝土工程廣泛推廣應用，但是由于我國聚丙烯纖維混凝土的應用研究較晚，在一些使用方法和研究結論上存在分歧，因此在聚丙烯纖維混凝土的最優利用上存在不足，針對這些不足，我們將加大研究力度，力求研究出最合理的使用方法和使用范圍，為我國的混凝土行業解決困難。

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[4]周易文.聚丙烯纖維混凝土的應用[J].科技情報開發與經濟，2007，25：167～168+191.

TU528

A

1673-0038（2015）22-0083-02

2015-5-18

王國棟（1986-），男，漢族，助理工程師，本科，研究方向為工程管理。