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2021歡迎訪問##晉城市聚丙烯網狀纖維質量標準##股份集團

發布:2021/11/28 23:23:30 來源:hh001

工程用聚丙烯纖維是一種新型的混凝土增強纖維,被稱為混凝土的“次要加強筋”。     摻入聚丙烯纖維的混凝土品質得到改善,綜合使用性能得到提高。具有摻加工藝簡單、價格低廉、性能優異等特點。     作為一種新型的混凝土增強纖維,聚丙烯網狀纖維正成為繼玻璃纖維、鋼纖維、不銹鋼纖維后纖維混凝土科學研究和應用領域的新熱點低摻量聚丙烯纖維在混凝土(砂漿)中的阻裂作用       室內試驗和工程實踐證明,在混凝土中加入較低摻量水平的聚丙烯纖維,即可減少或防止混凝土在澆筑后早期硬化階段,因泌水和水分散失而引起塑性收縮和微裂紋;也可以減少和防止混凝土硬化后期產生干縮裂縫及溫度變化引起的微裂紋,從而改善混凝土的防滲、抗凍、抗沖磨等性能。同時由于大量纖維隨機分布于混凝土中,使混凝土結構的變形能力、初裂后殘余強度、韌性都有一定提高。此外聚丙烯纖維混凝土具有的較高粘稠性,可改善噴射混凝土的性能和降低回彈。所有這些特點使聚丙烯纖維成為國外20 多年來提高混凝土性能的一項重要措施。  提高抗裂性能:均勻散布的纖維在水泥混凝土中呈現三維網狀結構,在水泥混凝土塑性狀態中承受失水干縮而產生的拉應力,減少甚至完全阻止混凝土表層裂縫的產生。     提高混凝土的抗滲性:摻入纖維后,能有效阻止水泥混凝土的離析現象,提高澆注體的整體均勻性;顯著減少裂縫的數量、長度和寬度,降低生成貫通裂縫的可能性,起到了阻斷混凝土內毛細裂縫的作用,使混凝土的抗滲性能得到明顯改善。同時,使混凝土內水分、氯離子、空氣的轉移率降低,從而起到延緩鋼筋銹蝕的作用      增進混凝土的韌性、抗疲勞性,提高混凝土的抗沖磨性能:纖維加入水泥基體,可降低水泥混凝土的脆性,提高基材的韌性。摻入纖維的水泥混凝土能承受幾萬次,乃至幾百萬次的靜力強度的應力反復作用,仍保持良好的狀態。這一特性有利于經常受到沖擊疲勞作用的一些水泥混凝土結構(如道路、人行道、路面覆蓋層、倉庫路面等)  提高混凝土抗御凍融破壞能力:加入纖維的水泥混凝土的抗凍標號提高一倍以上   提高混凝土的耐久性能:摻入工程纖維,阻止了水泥混凝土內鋼筋的化學侵蝕,阻止宏觀裂縫的產生,內部裂縫的數量,提高了其抗沖擊能力等等      在工程實踐中,由于沒有采取有效的抗裂措施,混凝土固有的微裂紋在內外應力的作用下發展為更大的裂紋,以至 終形成貫通的毛細孔道及裂縫,常常導致防水失敗,也造成結構設計強度遠未能充分發揮,嚴重的甚至威脅到工程的安全及使用。研究表明,多數裂縫同荷載無關,塑性收縮、干縮、溫度變化等開裂因素才是混凝土眾多問題的根源。     聚丙烯纖維是一種以聚丙烯為原料以獨特工藝制造的高強度聚丙烯單絲纖維。由于纖維以單位體積內少量均勻分布于混凝土內部,故微裂縫在發展的過程中必須遭遇到纖維的阻擋,消耗了能量,難以進一步發展,從而阻斷裂縫達到了抗裂的作用。纖維的加入猶如在混凝土中摻入巨大數量的微細筋,這些纖維筋抑制了混凝土開裂的進程,提高了混凝土的斷裂韌性,而這些單靠加強鋼筋是不能實現的。這樣,聚丙烯纖維成了混凝土(砂漿)抗裂抗滲的卓越手段。    

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一、 聚丙烯纖維的作用機理     聚丙烯纖維加入水泥基體中,理論上可起到:1、提高基體的抗拉強度;2、阻止基本中原有缺陷(微裂縫)的擴展,并延緩新裂縫的出現;3、提高基體的變形能力,并從而改善其韌性與抗沖擊性等作用。     混凝土中均勻而任意分布的短纖維對混凝土的增強機理不外乎兩種解釋: ,“纖維間距機理”,根據線彈性斷裂力學來說明纖維對于裂縫發生和發展的約束作用,認為在混凝土內部原來就存在缺陷,俗提高強度,必須盡可能地減少缺陷的程度,提高韌性,降低內部裂縫端部的應力集中系數;第2,“復合材料機理”,理論出發點是復合材料構成的混合原理,將纖維增強混凝土看作是纖維強化體系,并應用混合原理來推定纖維混凝土的抗拉和抗彎強度,提出了纖維混凝土強度與纖維的摻入量、方向、長徑比以及粘結力之間的關系。  

 二、 聚丙烯纖維的功能 
1、 有效提高混凝土(砂漿)的抗裂能力     在建筑實踐中,聚丙烯纖維已成為一種非常有效的提高砂漿及混凝土抗裂能力的卓越手段。它以特殊的生產工藝進行表面處理,同水泥基料有極強的粘結力,因此可在混凝土中發揮更有效的抗裂作用。有關機構的研究表明,在混凝土中,聚丙烯纖維的亂向分布形式大大有助于削弱混凝土塑性收縮及凍融時的應力,收縮的能量被分散到每立方米上千萬條具有高抗拉強度而彈性模量相對較低的纖維單絲上,從而極為有效地增強混凝土(砂漿)的韌性,抑制微細裂縫的產生和發展。同時,無數的纖維單絲在混凝土內部形成的亂向撐托體系可以有效阻礙骨料的離析,保證混凝土早期均勻的泌水性,從而阻礙了沉降裂紋的形成。     2、 大大提高混凝土(砂漿)的抗滲防水性能     在混凝土中摻加適量微細纖維可有效地抑制其早期干縮微裂及離析裂紋的產生及發展,極大減少混凝土的收縮數量,尤其是有效抑制了連通裂縫的產生;均勻分布在混凝土中彼此相粘連的大量纖維起著“承托”骨料的作用,降低了混凝土表面的析水與骨料的離析,從而使混凝土中的孔隙含量大大降低,可以極大地提高抗滲能力。混凝土地下室工程,屋面、貯水池、外墻抹灰批蕩等,采用聚丙烯纖維為剛性自防材料的效果尤為顯著,可以有效解決滲裂問題的困擾。    3、 增強抗沖擊能力     混凝土中加入纖維凝固后,握裹水泥的高強纖維絲相粘聯成為致密的亂向分布的網狀增強系統,有利于防止并控制微裂縫的產生和發展,增強混凝土的韌性。同時由于有效改善了泌水性,對于早期養護大有助益。纖 特的表面處理工藝使得纖維可以和水泥基料緊密地結合在一起,水泥的水化反應更 ,骨料離析減少,級配更加均勻,極大地保持了混凝土的整體強度,混凝土受到了沖擊時纖維吸收了大量能量,從而有效減少集中應力的作用,阻礙了混凝土中裂縫的迅速擴展,增強了混凝土的抗沖擊能力。     4、 增強抗凍能力     在混凝土中加入聚丙烯纖維,可以緩解溫度變化而引起的混凝土內部應力的作用,阻止微裂縫的擴展;同時,混凝土抗滲能力的提高也利于其抗凍能力的提高。在寒冷地區的公共建筑設施使用聚丙烯纖維混凝土后,都有效地減少凍裂問題,它可作為一種有效的混凝土溫差補償性抗裂手段。   

三、 聚丙烯纖維的主要適用范圍    
1、 聚丙烯纖維的用途十分廣泛,主要適用于:   
(1) 對表面抗裂要求嚴格的場合;
(2) 作為非結構性或作為溫差補償性的加強材料;   
(3) 要求抗沖擊、耐磨、抗震性能較強的混凝土;    
(4) 用于陡坡加固、噴射混凝土、灌漿等,以加強其內部支撐及粘結性能;   
(5) 要求較高抗滲強度的工程,作為剛性自防水材料;   
(6) 要求非磁性加強材料的場合;   
(7) 要求抗堿及抗化學腐蝕的場合。    
2、 在工業與民用建筑中的主要適用范圍:    
(1) 在外墻、衛生間抹灰砂漿中摻入聚丙烯纖維,可解決墻面粉刷的開裂,從而增強外墻抗滲漏的能力;    
(2) 在屋面找平層中摻入聚丙烯纖維,可解決找平層的裂縫和起砂等問題,從而增加找平層的強度和抗滲漏能力;    
(3) 在預應力混凝土,混凝土構件及現場澆筑的混凝土中摻入聚丙烯纖維可減少混凝土非結構性裂縫,提高混凝土抗滲、抗沖擊、抗震、抗凍性。   

四、 生產效率和經濟效益的評價   
  經濟效益是一個綜合性的指標,需要對長期效益和短期效益,一次投資與維修保養以及材料管理費用,施工難易等多方面因素進行綜合考慮,方能做出合理的經濟評價。實踐證明:同普通混凝土相比,體積摻量0.05%(約0.5kg/m3)的聚丙烯纖維混凝土抗裂能力提高近70%,抗滲能力提高60%-70%。充分認識,利用和發揮其產品特性,結合工程實際要求,是能夠取得較好的經濟效益的。如果采用纖維砂漿抹灰,其施工操作簡易、抹灰效率高、灰漿跌落少、抗裂性強,可部分取代鋼絲網,對于提高工作效率、保證工程質量、降低成本都有非常重要意義。雖然聚丙烯纖維要另外投資,但它的價格適中,在工程總投資中所占的比例極少,卻可以換取極大的工程質量效益。實踐表明,聚丙烯纖維少量摻入混凝土(砂漿)中,將大大提高混凝土(砂漿)的抗裂抗滲能力,在我國的工程應用中具有極大的潛力。

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