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改性聚丙烯短纤维特性为抗碱性高

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-09-01  浏览次数:181
核心提示:抗裂合成纤维混凝土在尼尔基发电厂房工程中的应用摘要: 为了提高尼尔基发电厂房混凝土蜗壳抗裂防裂性能,在蜗壳混凝土的施工中
 抗裂合成纤维混凝土在尼尔基发电厂房工程中的应用

 

 

摘要: 为了提高尼尔基发电厂房混凝土蜗壳抗裂防裂性能,在蜗壳混凝土的施工中掺加抗裂合成纤维(CTA Fiber),CTA Fiber抗裂合成纤维是专用于砂浆/混凝土的改性聚丙烯短纤维。改性聚丙烯短纤维特性为抗碱性高、在砂浆/混凝土中的分散性极好、与基料的握裹力极强,可极大提高砂浆/混凝土的抗裂、抗渗、抗冲击、抗震、抗冲耐磨性能,使构件具有良好的整体性,使工程质量显著提高。

 

 关键词: 尼尔基厂房混凝土蜗壳CTA Fiber抗裂合成纤维 1     工程简介   尼尔基发电厂房蜗壳为混凝土蜗壳,为了提高混凝土蜗壳的抗裂性能,为检验抗裂合成纤维性能,水电六局试验室对 中国 纺织 科学 研究 院生产的抗裂合成纤维(  CTA Fiber  )进行性能试验。试验 内容 为用尼尔基三大系统生产的原材料进行  C25W6  纤维增强混凝土(纤维掺量为每  m 3   混凝土  0.7kg  )性能试验。试验中进行了不掺纤维和掺纤维混凝土对比试验研究,现根据试验成果,提供如下 分析 结论。 2    试验原材料  2.1    水泥 采用抚顺水泥厂生产的中热  525   #   水泥,其试验成果见表  1  。 表  1        水泥物理力学性能检测成果表 类型 水泥品种 密度 g/cm 3   细度  %  凝结时间 安定性 抗压强度  MPa  抗折强度  MPa   初凝  min  终凝  h  3d  7d  28d  3d  7d  28d   GB175-1999  标准要求 中热  525   #   - 不得超过  12  不得早于  60  不得迟于  12  必须合格 不得低于  20.6  不得低于  31.4  不得低于  52.5  不得低于  4.1  不得低于  5.3  不得低于  7.1   检测值  3.15  1.4  2  :  21  3  :  25  合格  33.2  47.2  59.7  7.0  7.3  8.7     2.2    细骨料 采用三大系统生产的天然砂,其试验成果见表  2  。 表    2              天然砂检测成果表 项目 细度模数 F.M  表观密度 g/cm3  云母含量 %  坚固性 %  含泥量 %  有机物含量 吸水率(  %  )   依据  DL/T5144  -  200  规范要求  2.3  -  3.0  (中砂)  3.1  -  3.7  (粗砂) ≥  2.55  ≤  2  ≤  8  ≤  3  浅于标准色 -   三大系统天然砂  2.87  2.62  0  4.0  0.4  浅于标准色  1.0      2.3     粗骨料 采用三大系统人工碎石,其试验成果见表  3  。 表  3   人工碎石检测成果表 粒径 mm  表观密度 g/cm 3   堆积密度 g/cm 3   吸水率 %  压碎指标 %  针片状含量(  %  ) 三氧化硫 %  坚固性 %  有机物含量   DL/T5144  -  2001 规范要求 ≥  2.55  ≥  1.35  ≤  2.5  ≤ 16   ≤ 15   ≤  0.5  ≤  5  浅于标准色   5  -  20  2.62  1.57  2.1  3.6  5.5  0.12  1.0  浅于标准色   20  -  40  2.68  1.36  2.1  5.4  6.5  0.14  1.0  浅于标准色      从表  1  、表  2  、表  3  中可知,水泥、骨料均满足国家标准及规范要求。 3.4    外加剂 采用哈尔滨生产的  JL  -  10  型引气减水剂。外加剂物理性能检测结果如下: 表  4  外加剂性能检测成果 (检验依据:  GB8076  -  1997  ) 试验项目 性能指标 检验结果   一等品 合格品   减水率,  %  不小于  10  10  12  一等   泌水率比,  %  不大于  70  80  20.6   一等   含气量,  %  >  3.0  4.2  一等   凝结时间差  min  初凝 -  90  -+  120  +  110   合格   终凝 +  120   合格   抗压强度比,  %  不小于  3d  115  110  114  合格   7d  110  112  合格   28d  100  103   合格   结论 经检测以上各项性能指标均符合  GB8076  -  1997  技术标准要求。      3     抗裂合成纤维(    CTA Fiber    ) 由中国纺织科学研究院生产,其主要参数见表  5 表  5      CTA Fiber  纤维主要参数 纤维类型: 束状单丝 规格: 19mm  比重: 0.91 抗拉强度: 400MPa  抗酸碱性: 极高 弹性模量: 3.5GPa  熔点: 约160℃ 纤维直径: 48μm  导热性: 极低 燃点: 约580℃ 含湿度: 0.1% 安全性: 无毒材料 抗低温性:经-78℃实验检测纤维性能无变化。 抗老化性:纤维经过了特殊的抗老化处理。    4     掺抗裂合成纤维与不掺抗裂合成纤维混凝土的空白对比试验 采用上述原材料进行混凝土性能试验,试验用混凝土配合比见表  6  ,试验成果见表  7  ,检验依据  DL/T5150  -  2001  进行。 表  6  试验用混凝土配合比 种类 设计标号 骨料级配 砂率(  %  ) 水灰比  w/c  坍落度(  cm  ) 每  m 3   混凝土用量(  Kg/m 3   ) 外加剂(  %  )   水泥 砂  5  -  20mm  20  -  40mm  水 品种 掺量   掺纤维  C25W6  二  40  0.42  16.4  359  731  548  548  150  JL-10  0.7   不掺纤维  C25W6  二  40  0.42  17.2  359  734  550  550  151  JL-10  0.7      表  7  混凝土性能试验成果表 种类 含气量(  %  ) 抗压强度 Mpa  劈拉强度 MPa  极限拉伸值 ×  10   -    4   弹模  ×  10 4  MPa  抗渗标号   7d  28d  90d  7d  28d  90d  28d  90d  7d  28d  90d  28d   掺纤维  3.45  31.9  37.3  39.8  2.3  3.48  4.68  1.14  1.28  3.06  3.35  4.13  10   不掺纤维  3.26  27.9  34.2  36.2  2.2  2.88  3.98  0.96  1.12  3.16  3.46  4.25  8      5    抗裂性试验 大体积、大面积混凝土和砂浆在浇筑成型  1h  后,表面在材料硬化前往往会失水收缩引起拉应力,产生不可恢复的塑性收缩裂缝。原因是由于砂浆表面水分蒸发速率超过内部水分渗透到表面的速率,以及混凝土和砂浆的早期抗拉强度达不到其收缩所产生的应力造成的。水分蒸发是使砂浆及混凝土产生塑性收缩裂缝的主要原因。 参考 水利 部长江 科学 院工程质量检测中心的 方法 进行混凝土胶砂抗裂试验。 混凝土抗裂试验所用胶砂的重量配合比为水泥:砂=  1  :  2.8  。水胶比  0.55  ,纤维掺量按  0.7kg/m 3    计算 。板状试件尺寸为  610mm  ×  914mm  ×  19mm  ,成型后在  28  ±2℃ 、相对湿度  70%  的试验室内,风扇下吹  1.5h  。然后置于  40  ±  3  ℃ 、相对湿度 50% 、 2.5m/s 风速环境中。在 24h 裂缝基本稳定以后测裂缝的宽度和长度。观测结果见表 8 。 表 8  胶砂开裂试验结果 编号 裂缝宽度(  mm  ) A  裂缝长度(  mm  ) B  裂缝面积(  mm2  ) A  ×  B  A  ×  B 加和值 对比百分率 (  %  )   无纤维  2.0  0  0  1.0  373  373  813.6  100   0.5  440.6  440.6  掺纤维  2.0  0  0  1.0  307  307  504.5  62   0.5  395  197.5  6     试验结果 分析   从表  7  、表  8  试验结果可以看出,纤维混凝土较不掺纤维混凝土  7  、  28  、  90d  抗压强度分别提高  14%  、  9%  、  10%  ;劈拉强度分别提高  4.5%  (  7d  )、  20.8%  (  28d  )、  17.6%  (  90d  ),  28d  、  90d  的极限拉伸值较不掺纤维混凝土分别提高  19%  、  14%  ,混凝土掺纤维后可有效控制混凝土塑性收缩裂缝的产生、扩展、降低裂缝宽度和长度。有效的提高混凝土抗裂性。对早期硬化过程中的混凝土有很显著的阻裂效果。 从以上试验中可以得出如下结论: 在混凝土中掺加抗裂合成纤维后,混凝土的抗裂强度有显著提高,而且其抗压强度也有提高。 在混凝土中加入  CTA Fiber  纤维,可以提高混凝土强度  (  特别是早期强度  )  ,抑制混凝土内部自由水蒸发,提高其变形能力,提高混凝土的抗裂性能,改善混凝土的抗渗性,为解决混凝土表面龟裂提供了一个新途径。 CTA Fiber  纤维在水中可以自行均匀分散。掺量适宜时,经机械或人工拌和后,在每立方米混凝土中含几千万根的纤维量,在混凝土中呈三维乱向均匀分布。 CTA Fiber  纤维对混凝土拌合物含气量 影响 不大,坍落度虽有所降低,但和易性好。  CTA Fiber  纤维可以显著减少塑性裂缝和早期干缩裂缝,对尚处在塑性状态和硬化后的混凝土有明显的阻裂作用。 7    结语 科学管理,过程控制,质量一流。向业主提供一流工程,一直是我局追求的目标。在在建工程中推广 应用 新的 施工 工艺、施工技术对六局及我们二分局提高施工工艺水平,增强技术储备能力,都具有十分重要的意义。抗裂合成纤维在尼尔基工程中的应用,必将进一步提高我们对新工艺、新技术的掌握,使尼尔基水利枢纽工程质量达到优良。

 
 
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