聚丙烯纤维混凝土的控制与应用分析

王国栋

（中国建筑第八工程局有限公司　北京市　100089）

聚丙烯纤维混凝土的控制与应用分析

王国栋

（中国建筑第八工程局有限公司北京市100089）

混凝土的已有100多年的发展历史，优点包括成本低廉、就地取材、适用性强、易于成型等，在土建工程被广泛采用，但是存在脆性大易开裂、抗冲击能力差、抗拉强度低等缺陷，造成的经济所示巨大，实践表明，在混凝土中添加聚丙烯纤维是改善混凝土性能的有效措施。本文针对聚丙烯纤维混凝土的特点，进行质量控制分析，寻求聚丙烯纤维混凝土的最优应用方案。

聚丙烯纤维混凝土；质量控制；应用

聚丙烯纤维混凝土是以水泥浆、混凝土、砂浆为基体，混入聚丙烯纤维为增强材料的复合材料。聚丙烯纤维价格低廉，易搅拌，施工方便，自重较小，具有良好的韧性和阻裂性，化学性质非常稳定，是混凝土工程中使用最广泛的纤维添加材料。

1　聚丙烯纤维混凝土的特点

1.1聚丙烯纤维混凝土具有良好的抗渗性能

把适量的聚丙烯纤维掺加在混凝土中，对防止贯通裂缝及早干缩裂纹的产生和发展非常有效。大量聚丙烯纤维在混凝土内部分布均匀，彼此粘连，形成骨料作用，使混凝土中的毛细管被有效阻断，水分移动困难，使混凝土集料离析的几率与表面的泌水几率都降低，使混凝土的抗渗能力有效增强。

1.2聚丙烯纤维混凝土具有良好的抗冲击性能

在混凝土内部，聚丙烯纤维的乱向均匀分布构成独特的支撑体系，这种体系有利于混凝土在受到冲击时吸收动能。聚丙烯纤维是低弹性模量的材料，混凝土的断裂伸长率小于聚丙烯纤维的断裂伸长率，使混凝土的延性得到提高，裂缝尺度相应减小，混凝土介质的连续性也有效增强，由阻断冲击波而引起的局部应力集中现象减少，混凝土的抗冲击性能有效增强。

1.3聚丙烯纤维混疑土具有良好的抗裂性能

聚丙烯纤维有数量多、细度高的特点。混凝土中放入成束的聚丙烯纤维搅拌，混凝土拌合物自身的揉搓和摩擦作用有效发挥，使混凝土中的纤维分散均匀。混凝土早期由于泌水、收缩、离析等因素会造成的裂缝产生和发展，在聚丙烯纤维的骨架作用下被降低发生，裂缝的数量也大量减少，裂缝的宽度和长度都受限制被缩小。

1.4聚丙烯纤维混疑土具有良好的抗冻融性能

把聚丙烯纤维加入混凝土中，纤维分布随机且均匀，在混凝土内部可以形成乱向支撑纤维体系，这种体系产生次要加强筋的作用，使因温度变化引起的混凝土内部应力作用被有效限制，使温度裂缝的扩展有效抑制。

1.5聚丙烯纤维混疑土具有良好的耐磨性

在聚丙烯纤维混凝土中的粗细骨料提高了混凝土的耐磨性，聚丙烯纤维的阻裂作用使得混凝土在磨损过程中可以一直保持整体性，且纤维的粘结作用不会产生骨料破损，混凝土抗磨损破坏的能力因为材料的整体性被充分增强。

1.6聚丙烯纤维混凝土具有良好的抗收缩性

改性聚丙烯纤维在混凝土的内部有传递应力的作用，承受由机体收缩带来的内部应力，聚丙烯纤维对毛细管进行挤压或阻塞，使混凝土表面失水面积减小，造成水分迁移困难，使毛细管失水形成的张力下降，达到降低混凝土收缩变形的目的。

2　聚丙烯纤维混凝土的质量控制

2.1控制原材料质量

购买聚丙烯纤维混凝土材料时要选择正规厂家。水泥进场时要对品种、级别、出厂日期、散装仓号或包装等进行检查，对水泥的安定性、强度和必要性能进行复检。纤维原材料应满足：①直径12～110μm，长度5～26mm，抗拉强度不低于290MPa，弹性模量不低于3200MPa；②在混凝土拌合物以及硬化过程中化学性能稳定，强度保持不变；③干净无受污染，易于搅拌，不结团，在混凝土的拌合物中保持易分散性，与硬化混凝土粘结性能良好；④对人体健康和环境没有污染。混凝土中的石、砂骨料的质量要符合国家现行和行业现行的标准规定。

2.2控制聚丙烯纤维混凝土的配置

2.2.1配合比的实验室设计控制

聚丙烯纤维混凝土的配合比设计要根据纤维的物理学性能、几何参数，结合混凝土的使用特殊性能和目的要求，通过实验室实验确定混合物的配比。配比后的混合物要能达到混凝土设计的强度等级、耐久性、和易性等施工要求。

2.2.2配合比现场检验控制

要根据施工现场的具体环境对实验室配合比进行改进。要根据实际检测出的混合物表面含水率，将实验室的配合比换算为施工现场配合比。对于首次使用的混凝土配合比，要进行合理的开盘鉴定，确保混凝土的配合比满足工作需要。

2.3搅拌控制

聚丙烯纤维混凝土的搅拌要选择强制式搅拌机，投料和搅拌都要遵照实验的配比进行最佳投料顺序和最佳的搅拌时间长度。

2.4运输控制

运输的过程要保持混凝土的均质性，避免离析现象的发生。混凝土运到指定浇筑点开始浇筑时，要满足实验室设计配合比所规定的坍落度，要保证混凝土凝固之前浇筑时间和振捣时间充足。

2.5浇筑控制

聚丙烯纤维混凝土的浇筑是施工的关键工序，该类混凝土黏稠性强，振捣器振捣时泛浆困难，整平、抹面施工都受影响，施工过程中要迅速振捣密实并整平。浇筑过程要保持连续，浇筑错城中不能加水，浇筑后要多次进行原浆压面确保表面的密实度，注意最后一次压面的时间，要在混凝土表面泌水风干后迅速进行。

2.6养护控制

混凝土浇筑完成后，浇筑面要覆盖塑料薄膜、土工无纺布或麻袋，进行结硬后的保湿养护，每12h要进行洒水湿润操作，混凝土表面见白现象要避免发生，需要连续保湿养护15d左右，养护期间保持混凝土的湿润状态。

2.7施工全过程的质量控制

聚丙烯纤维混凝土的施工全过程都要求施工人员、监理人员高度负责，保证混凝土的配置设计、搅拌浇筑、养护的全过程符合行业规定和国家标准。每个工作班次都要对聚丙烯纤维的掺量进行水洗法检验，要求检测的实际含量与配合比的含量相差不超过10％，每个班次要检验两次，确保工程的质量。

3　聚丙烯纤维混凝土的应用

3.1聚丙烯纤维混凝土在民用与工业建筑工程中的应用

聚丙烯纤维具有较强的变形性，对混凝土的抗裂、抗拉、抗渗能力都有所增强，聚丙烯混凝土广泛应用于民用与工业建筑的屋面、地下室工程、停机坪、网球场、贮水池、停车场等混凝土工程中，可以解决抗冲击抗疲劳的疑难问题，在高层建筑的大体积混凝土中，聚丙烯纤维的应用可以减轻混凝土的温度裂缝。

3.2聚丙烯纤维混凝土在道路工程中的应用

在道路面上使用聚丙烯纤维混凝土，对路面的塑性龟裂有效控制，提高抗磨损能力和抗冲击破碎能力，使道路抗疲劳能力增加3倍左右，完好性延长5～10年，聚丙烯纤维混凝土已经成为停机场、机场跑道、地下传输管道、疾苦等工程的加固措施之一。

3.3聚丙烯纤维混凝土在桥梁工程中的应用

聚丙烯纤维混凝土在桥梁桥面铺装层工程中的使用可以对裂缝有有效抑制和减少的作用，使桥面的抗破碎能力和防水性大大增强，减缓了钢筋的锈蚀，延长了结构的使用寿命。用聚丙烯纤维混凝土取代金属网作桥梁路面、公路路面的加强结构，是对路面、桥面混凝土容易产生裂缝问题的有效解决。

4　结束语

聚丙烯纤维具有耐化学腐蚀性强、质轻价低、蠕变收缩小和低掺量下对混凝土的增韧、抗裂效果明显的优良经济技术性能，其以如此优越的性能被混凝土工程广泛推广应用，但是由于我国聚丙烯纤维混凝土的应用研究较晚，在一些使用方法和研究结论上存在分歧，因此在聚丙烯纤维混凝土的最优利用上存在不足，针对这些不足，我们将加大研究力度，力求研究出最合理的使用方法和使用范围，为我国的混凝土行业解决困难。

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[4]周易文.聚丙烯纤维混凝土的应用[J].科技情报开发与经济，2007，25：167～168+191.

TU528

A

1673-0038（2015）22-0083-02

2015-5-18

王国栋（1986-），男，汉族，助理工程师，本科，研究方向为工程管理。