聚丙烯纤维混凝土在大型水池中应用

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1、聚丙烯纤维混凝土在大型水池中应用　　摘要：随着我国城镇化进程及工业化程度的高速发展，加之国家发展规划的统筹，城市污水处理厂的规模越来越多，越来越大，由于污水处理工程的特殊性及工艺要求，在污水处理工程施工完毕通水后造成渗漏的现象，成为业内的质量通病，严重的会导致池体下陷造成坍塌。本文将针对污水处理工程通过在混凝土中掺加聚丙烯纤维来降低水池的裂缝、渗漏现象。关键词：材料纤维混凝土防裂防渗中图分类号：F406文献标识码：A文章编号：一、聚丙烯纤维材料介绍6聚丙烯纤维于1960年由意大利蒙特卡蒂尼公司首先实现工业化生产，80年代中期，聚丙烯纤维

2、年产量已超过1Mt，有40多个国家生产。聚丙烯纤维是一种乳白色、无味、无毒的热塑性塑料，化学性质稳定。主要通过改变混凝土的物理力学性能来达到改变混凝土内部结构的效果。聚丙烯纤维本身与混凝土骨料、水泥、外加剂不会发生任何冲突，与混凝土有良好的亲和性，可以迅速而轻易地与混凝土材料混合，而且它在混凝土中的分布极其均匀，在电子显微镜下观察，每立方厘米混凝土内的纤维丝可达到上亿根。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持体系，所以它掺入混凝土能产生有效的三维加强效果，就像在混凝土中加入了大量的微小细筋，同时它的效

3、果又远远比加强钢筋的效果明显。聚丙烯纤维在混凝土中的乱向分布有助于减弱混凝土的塑性收缩，它使收缩能量被分散到混凝土中具有高强度低弹性模量的纤维上，使纤维吸收部分能量，从而极大地提高了混凝土的韧性，抑制了微细裂缝的产生和发展。同时，由无数根纤维在混凝土内部形成的支撑体系，可以有效地防止混凝土骨料的离析，保证混凝土早期泌水性的均匀，从而防止了沉降裂纹的形成。工程实践也表明，加入聚丙烯纤维，是控制混凝土塑性收缩、干裂等非结构性裂缝的有效手段。二、聚丙烯纤维的物理性能聚丙烯纤维的物理性能如下：三、聚丙烯纤维掺入混凝土中的作用效果6随着我国城市建

4、设的高速发展，建筑技术的不断革新，现代高新混凝土工程中，向着高强度、大流动度方向发展。随着混凝土强度的提高，水泥的用量不断增加，由此带来的副作用是水化热加剧，混凝土的凝固收缩量加大，收缩应力增大，裂缝数量增多。污水处理工程属于形状复杂、大体积、大面积、靠自身防水的混凝土工程，混凝土内的应力大而复杂，因裂缝裂缝的出现造成水池渗漏亦较以往更高。因此，从混凝土防水要求的角度看，除了注重混凝土抗渗性外，更应重视由于混凝土抗裂性不足而引起的渗漏，特别是高标号的混凝土。掺入聚丙烯纤维的混凝土有以下几种改观：1、提高混凝土抗裂性能当混凝土到初凝时间时

5、，混凝土会产生体积收缩，这时混凝土本身没有足够的强度以抵抗收缩应力，因而引起混凝土内部塑性裂缝的产生。在混凝土内掺入聚丙烯纤维，促使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，故比表面积大，0.9kg聚丙烯纤维分布在1m3的混凝土中，则可使每立方米混凝土中就有上亿根纤维不定向分布在其中，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，受到了极大的限制，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

6、的产生和发展，极大地减少了混凝土收缩裂缝。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；另一种认识是聚丙烯纤维的变形模量虽然较低，但却与混凝土在早期硬化阶段时的变形模量相当，因而可以有效地抑制开裂。对板式结构防止裂缝过去一般是采用钢筋网，聚丙烯纤维的广泛应用已在一定程度上替代了这种传统作法。圣荷西大学的一项对比试验表明，采用聚丙烯纤维含量为0.68kg/m36的混凝土比素混凝土减少裂缝71.5%，而设置钢筋网的混凝土仅减少6.5%；美国Pardon与Zollo等人分析了混凝土塑性收缩的性质，用模拟体积变化的平面试

7、样代替ASTM沿用的只能反映线收缩的试样来做试验。加入体积含量0.1%聚丙烯纤维的混凝土，比对照试样裂缝减少82%。大量的工程实践也都证明，聚丙烯纤维的使用对减少混凝土塑性收缩和防止开裂作用十分明显。因此聚丙烯纤维可以大大增强混凝土的抗裂能力，作为混凝土刚体自防水的效果显著，可以有效地解决混凝土渗裂问题的困扰。2、提高混凝土的抗渗性。掺入聚丙烯纤维的混凝土可大幅度提高混凝土的抗渗性，这主要是由于聚丙烯纤维在混凝土中呈现三维乱向分布,抑制了早期干缩裂缝及离析裂缝的产生和发展，且彼此相粘连的大量纤维起了“承托”骨料的作用,阻断了混凝土中的毛

8、细管,使水分迁移困难,减少了混凝土表面析水与集料离析,从而使混凝土中的孔隙率降低,大大提高了抗渗能力。从而显著减少了初始裂缝的数量，有效地抑制了裂缝的宽度和长度，从而大大降低了生成连通裂缝的可能性。圣荷西大