聚丙烯纖維抗裂技術

聚丙烯纖維是採用純正的聚丙烯為原料,通過獨特的工藝和設備,經過熔融-擠壓-拉伸-表面處理-切斷等工序精製而成,它具有突出的抗拉強度和良好的分散性,能夠三維亂向立體分布在混凝土中,從而對混凝土起到抗裂拉附作用。

基本介紹

  • 中文名:聚丙烯纖維抗裂技術
  • 原料:純正的聚丙烯
問題現狀,分類,抗裂作用,

問題現狀

近十多年來,隨這建設規模的不斷擴大,商品混凝土的用量也不斷增加,儘管人們普遍認為商品混凝土和泵送混凝土的出現是現代混凝土技術的重大發展,它以其高均執行、高效率、自動化、環保效果好、施工和運輸編輯給我們的城市建設帶來了快速的發展。但是商品混凝土和泵送混凝土的使用卻使裂縫控制的技術難度大大增加了。
1.1.1 混凝土由乾硬性、預製化轉為泵送高流態整體現澆施工,水泥用量、水用量增加,加之水泥標準的修訂使水泥的活性、細度和早期強度均有所增加,導致水泥水化熱和混凝土的收縮變形顯著增加,同時為滿足泵送的要求,混凝土配合比中骨料粒徑減小、砂率提高、塌落度加大等客觀因素導致混凝土的體積穩定下降,裂縫產生的原因更加複雜,對設計和施工人員的要求更高;
1.1.2 混凝土及水泥向早強,高強發展,水泥強度不斷提高,水化速率加快,水泥用量不斷增加,抗壓強度顯著提高而抗拉強度滯後於抗壓強度,拉壓比降低,彈性模量增長迅速。膠凝材料用量增多,體積穩定性成比例地下降,溫度收縮變形顯著增加;
1.1.3 現澆混凝土結構,磚混結構剛度增加,抗震烈度提高,結構玉樹較過去顯著提高,榆樹盈利增大,採用高強度鋼筋代替中低強度鋼筋,導致鋼筋使用盈利顯著增加,裂縫寬度也會相應增加。特別是在超長、超厚、超靜定結構為常用結構形式的情況下,約束應力就更大;
1.1.4 結構設計中只重視承載力極限狀態(結構不倒塌、不破壞、不失穩、無安全問題)而忽略了正常使用極限,忽略構造設計及構造配筋的作用,保護層偏厚;
1.1.5 施工工藝缺乏對溫度收縮變形較大的混凝土的養護方法,經常採用一般的方法,養護時間不足與工期要求產生矛盾;
1.1.6 外加劑及摻合料品種繁多,針對具體工程進行選擇存在困難,對於抗壓強度試驗多,但對於體積穩定性缺乏研究;
1.1.7 對礦物摻合料的品種,摻量的試驗只注重抗壓強度,但對其他性能的研究較少,特別是對高摻量礦物摻合料混凝土的使用範圍和特性的研究就更少,造成使用中的誤區,無形之中增加了裂縫出現的機率;
1.1.8 對混凝土的抗拉、昏度、收縮、徐變、疲勞、凍融、極限拉伸等長期性能以及大體積混凝土的抗裂性能研究較少;
1.1.9 現代建築對工程質量的要求越來越高,但是對結構裂縫控制缺乏規範和統一的標準。設計軟體及有限元程式也不包括變形效應的計算,有些雖然有計算,但脫離實際;
1.1.10 對高強高性能混凝土的研究較多,但對水泥標準修訂後,量大面廣的中低強度高性能混凝土卻研究很少。
上述的諸多原因導致了設計混凝土裂縫問題的工程事故也不斷增多,儘管在設計、施工過程中採用各種措施,小心謹慎,但在實際工程中混凝土裂縫仍時有發生,並且大多數發生在商品混凝土套用面較大的大中城市及大中型工程中,混凝土裂縫的問題也越來越親戚各方的關注。

分類

1.2.1 按裂縫產生的時間來劃分
①.施工階段產生的裂縫(0~30d)
②.早期裂縫(3~38d)
③.中期裂縫(28~180d)
④.後期裂縫(180~360、720d)
⑤.長期防止產生的裂縫和使用階段產生的裂縫
1.2.2按裂縫產生的原因來劃分
外荷載引起的裂縫
結構變形裂縫
地基變形、路基變形、橋基變形引起的裂縫
結構溫差引起的裂縫
乾燥收縮裂縫
溫度收縮裂縫
裂縫產生的原因
收縮裂縫
自身收縮裂縫
水化收縮裂縫
碳化收縮裂縫
塑性乾縮裂縫
無荷載變形裂縫
塑性裂縫
塑性沉降裂縫
施工產生的塑性裂縫
混凝土腐蝕裂縫
混凝土中鋼筋鏽蝕產生的裂縫
鹼-骨料反映產生的裂縫
震動疲勞和慣性震動引起的剪下裂縫

抗裂作用

1.3.1聚丙烯纖維與水泥基體想複合的主要目的在於克服水泥基體的弱點,聚丙烯纖維在複合材料中主要其著一下幾個方面的作用。
Ⅰ. 阻裂作用 聚丙烯纖維可阻止水泥基體中微裂縫的產生與發展。
Ⅱ. 增強作用 水泥基體不僅抗拉強度低,而且因存在內部缺陷而往往難於保證,加入聚丙烯纖維可使其抗拉強度有成風的保證。
Ⅲ. 增韌作用 在荷載作用下,及時水泥基體發生開裂,聚丙烯纖維可橫跨裂縫承受拉應力並可使用複合材料具有一定的延性,這也意味著複合材料可具有一定的韌性。
1.3.2 在纖維增強水泥基體中,纖維能否同時起到以上三個方面的作用,或只起到其中兩方面或者單一作用,就纖維本身而論,主要取決於一下五個因素。
Ⅰ. 纖維品種
Ⅱ. 纖維長度與長徑比
Ⅲ. 纖維的提及率
Ⅳ. 纖維取向
Ⅴ. 纖維外形與表面狀況
若以上5個因素能夠達到國家體系標準,則表明著聚丙烯纖維在混凝土中其到的抗裂作用都能過同時發生。

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