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聚丙烯纤维在控制混凝土的塑性收缩裂缝上的主要作用为:阻滞塑性收缩裂缝的产生和限制裂缝的发展。混凝土的塑性开裂主要发生在混凝土硬化之前,特别是在混凝土浇注后4~5小时之内,此阶段由于水分的蒸发和转移,混凝土内部的抗拉应变能力低于塑性收缩产生的应变,因而引起混凝土内部塑性裂缝的产生。而掺入了聚丙烯纤维后,由于聚丙烯纤维分布均匀,起到类似筛网的作用,减缓了由于粗粒料的快速失水所产生的裂缝,延缓了一条塑性收缩裂缝出现的时间。而当裂缝出现后,聚丙烯纤维的存在又使得裂缝 的发展受到限制,裂缝只能绕过纤维或把纤维拉断来继续发展,这就需要消耗巨大的能量来克服纤维对裂缝发展的限制作用,纤维的体积掺量越大,这种限制作用越强。而在普通混凝土中裂缝的 没有受到这样的限制作用,可自由发展,这就使得普通混凝土中的裂缝比加入纤维的混凝土中的裂缝要宽、要长。如图1所示,混凝土塑性收缩裂缝面积、裂缝宽及失水速率均随着纤维体积含量的增大而显著降低,说明聚丙烯纤维有效地提高了混凝土的抗裂性能。  
   




三、钢纤维混凝土配合比设计步骤

钢纤维混凝土配合比设计与普通混凝土配合比设计一样,一般采用计算法。可按下列步骤进行:

(1)根据强度标准值或设计值及施工配置强度提高系数确定试配抗压强度和抗折强度。

(2)按试配抗压强度计算水灰比,一般应控制在0.45-0.50之间。可按普通水泥混凝土抗压强度、水泥标号、水灰比的关系式求得。

(3)根据试验抗折强度,按规定计算钢纤维体积率。一般体积率选1.0~1.5%。

(4)根据施工要求通过试验确定单位体积用水量(掺用外加剂时应考虑外加剂的影响)。

(5)根据试验确定合理砂率(现场应根据材料品种,钢纤维纤维体积率,水灰比等适当调整),一般应控制在1.1-1.6%之间.

(6)按体积法计算材料用量确定试验配合比。

(7)按配合比进行拌和物性能检测,调整确定施工配合比。



抗裂纤维是一种是采用聚丙烯为原料,通过独特的工艺和设备,经过熔融、挤压、拉丝、切割等工序精制而成,是一种专门添加到砂浆、水泥混凝土中能够起到阻裂抗渗功能的抗裂纤维。
为确保抗裂纤维能够在砂浆、水泥混凝土中良好的分散,抗裂纤维在切割之前还经过特殊工艺对表面处理。因其主要采用聚丙烯作为原料,也会被称为聚丙烯纤维。抗裂纤维作用于砂浆、水泥混凝土中,靠其独特的抗拉强度,分散性,熔点燃点,耐酸碱性等性能,能够有效防止砂浆、水泥混凝土的维系裂缝的产生和发展。
抗裂纤维一种是纤维素纤维,采用一种高寒地区特殊植物物种为原料,经一系列独特的化学处理和机械加工而成的,本身具有天然的亲水性和高强高模的特点,因其属植物细胞自然分裂生长非人工制作而成,使表面具有很强的握裹力。在后续加工中,采用了特殊的无极材料把纤维制成片状单体,方便于纤维的运输和投放。片状单体在水的浸泡和搅拌机摩擦力的作用下,极易分散为纤维单丝,从而起到抗裂效果,可有效提高混凝土的力学性能 抗冻融性及抗渗性。




二、原材料质量要求

钢纤维:表面应洁净无锈无油,无粘结成团现象,保证钢纤维与混凝土的粘结强度,尺寸和抗拉强度符合技术要求;单根钢纤维丝的 抗拉强度800N/㎜2,掺加量不超过70㎏/M3。

水泥:采用32.5级或42.5级普通硅酸盐水泥。

碎石:应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙,近立方体颗粒的碎石。

细集料:宜采用天然中粗砂或机制砂。细集料的洁净程度,天然砂以小于0.075㎜含量的百分比表示,机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示,其质量必须满足规范的要求。

水:无污染的自然水或自来水。

外加剂:宜选用优质减水剂,对抗冻性有明确要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂。


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