聚丙烯復(fù)合纖維混凝土在水利工程中的應(yīng)用

王艷芹 李曉晶

【摘要】水利工程施工中，由于水工建筑物長期侵泡在水中，很容易受到水質(zhì)的侵蝕，導(dǎo)致水工建筑物混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件損壞。因此必須要做好水利工程混凝土施工質(zhì)量控制，提高水工建筑物的耐久性。本文從聚丙烯復(fù)合纖維混凝土的性能入手，結(jié)合實際工程案例，對聚丙烯復(fù)合纖維混凝土在水利工程施工中的應(yīng)用作詳細分析，得出相關(guān)結(jié)論，供同行參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】聚丙烯復(fù)合纖維；混凝土；水利工程；施工技術(shù)；應(yīng)用

沿?；炷两Y(jié)構(gòu)是水工建筑物的重要組成內(nèi)容之一，對建筑物起著基礎(chǔ)性支撐作用。但由于是水工建筑物長期侵泡在水中，很容易受到氯鹽、水分等物質(zhì)的侵蝕，降低建筑物混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞，進而影響水工建筑物的整體質(zhì)量。為此，在水利工程施工中，一定要想辦法做好混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的控制，盡量減少鋼筋和混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕，全面確保水利工程的質(zhì)量和性能。

一、聚丙烯復(fù)合纖維混凝土的性能

考慮到水利工程在長期使用中容易發(fā)生腐蝕，危害工程混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生，所以在實際施工中，為了降低混凝土結(jié)構(gòu)病害概率，切實提高水利工程混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，必須采用性能較為優(yōu)良的聚丙烯復(fù)合纖維混凝土，利用該種混凝土復(fù)合材料來施工工程，切實保障水利工程混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，延長其使用壽命。聚丙烯復(fù)合纖維混凝土材料的性能包括：

1、延性、耐久耐磨性優(yōu)良

與普通混凝土材料相比，聚丙烯復(fù)合纖維混凝土的延性、耐久性、耐磨性以及抗沖擊性更好，能在水環(huán)境中獲得更長的使用壽命。另外，聚丙烯復(fù)合纖維摻入混凝土，形成聚丙烯復(fù)合纖維混凝土材料之后，能進一步增強混凝土的早期抗拉強度，有效避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生，使混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性、抗裂性、抗磨損性都得到很大程度上的提高。

2、雙組分纖維

聚丙烯復(fù)合纖維是一種雙組分纖維，由聚丙烯和聚脂兩種材料共同組成。復(fù)合纖維的芯為聚脂，外部用聚丙烯材料作包裹，這樣的復(fù)合方式能讓混凝土結(jié)合得更好，進而達到增強聚丙烯復(fù)合纖維混凝土耐久性的目的。除此之外，由于聚丙烯復(fù)合纖維在混凝土中的比重大于了10，所以該纖維在混凝土中的分散性比其他纖維更好，更易得到保證。

二、聚丙烯復(fù)合纖維混凝土在水利施工中的應(yīng)用

為了探討聚丙烯復(fù)合纖維混凝土的施工特點，筆者現(xiàn)以某水利工程施工為例，對該工程施工中所應(yīng)用到的聚丙烯復(fù)合纖維混凝土技術(shù)作詳細論述。

1、工程簡介

某水利工程施工總面積為676㎡，工程建設(shè)目的在于圍涂造地，開發(fā)水產(chǎn)養(yǎng)殖。該工程建成之后能有效提高該地區(qū)的防水防洪能力，促進該地區(qū)城市化發(fā)展。構(gòu)造上，工程由南北直堤、順堤、水閘和圍區(qū)等多個配套項目共同構(gòu)成，且為了能成分滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖要求，施工人員在建設(shè)時分別在工程的南北圍區(qū)設(shè)置了3座排水節(jié)制閘，用來控制工程南北圍區(qū)的排水情況。

2、聚丙烯復(fù)合纖維混凝土的應(yīng)用方案設(shè)計

為了進一步提高工程質(zhì)量，增強工程中海堤延伸段柵欄板混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂抗?jié)B性，盡量延長柵欄板的是使用壽命，在施工時利用聚丙烯復(fù)合纖維混凝土材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)混凝土，在柵欄板預(yù)制和現(xiàn)澆混凝土工藝中加入了聚丙烯復(fù)合纖維，然后加以施工。

聚丙烯復(fù)合纖維具有良好的混凝土性能改造功能，摻加如混凝土中后能對混凝土性能進行重塑，與水泥材料相容，改善混凝土性能，并保證混凝土材料的無毒性與環(huán)保性，為柵欄板施工質(zhì)量提供有力保障。聚丙烯復(fù)合纖維的摻入并不會影響混凝土的配合比。按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范，該項水利工程在施工時以C3O2作混凝土，配合比控制為水泥：砂：碎石=1：0.47：1.74：3.37，平均每立方米混凝土摻入重量為0.9千克的聚丙烯復(fù)合纖維。下圖是摻入混凝土中的聚丙烯復(fù)合纖維性能指標示意圖。詳細見表1。

理論而言，聚丙烯復(fù)合纖維混凝土在施工之前應(yīng)該對聚丙烯復(fù)合纖維的抗拉強度、彈性模量等性能參數(shù)進行試驗，但考慮到該試驗的操作難度較大，且浪費工時，所以試驗臨時取消。但工程施工中所用聚丙烯復(fù)合材料的質(zhì)量是有所保障的，施工中涉及到的產(chǎn)品質(zhì)量均合格，技術(shù)指標能滿足工程施工要求。

本工程進行了纖維抗裂性能的纖維混凝土收縮裂縫試驗，該試驗主要檢測纖維降低混凝土早期收縮裂縫的有效性。試驗方法按《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS38：2004）》附錄，試驗中纖維混凝土和對比用的基體混凝土各2組，試驗所得限裂等級應(yīng)達到一級要求。纖維在混凝土拌和物中分散性檢驗在確定施工工藝參數(shù)（主要是混凝土攪拌時間和水灰比）時檢測一次即可，分散性不再檢驗，施工過程中須按此確定的參數(shù)施工。工程施工前，對混凝土進行了摻和不摻聚丙烯復(fù)合纖維的對比試驗，試驗結(jié)果見表2。

根據(jù)試驗結(jié)果得到，在普通混凝土中摻入聚丙烯復(fù)合纖維后，聚丙烯復(fù)合纖維會降低混凝土的坍落度，但仍能較好地滿足施工要求；聚丙烯復(fù)合纖維對不同齡期的混凝土強度會有一定的降低，但是降低的幅度較小，不會顯著影響混凝土的強度。

3、施工工藝

（1）混凝土攪拌、振搗以及澆筑時，安排專門的工作人員在混凝土中摻加聚丙烯復(fù)合纖維。纖維的摻加應(yīng)盡量安排在混凝土干料添加之前。要嚴格控制纖維的摻加量，盡量保證混凝土配合比不會發(fā)生變化。

（2）拌和時間適當延長，比普通混凝土延長30～60s，以保證纖維能在混凝土中混合均勻。

（3）纖維混凝土拌面壓光較普通混凝土費工，壓光一般需二次完成。為避免將纖維勾出，混凝土出模后壓面時盡量利用鋼或鐵質(zhì)抹子。

（4）混凝土養(yǎng)護同普通混凝土一樣。

4、工程效果

本工程聚丙烯復(fù)合纖維混凝土的施工實踐表明，聚丙烯復(fù)合纖維經(jīng)過一段時間的充分攪拌后，完全可以攪拌均勻，纖維不打彎，不結(jié)團，施工方便，不需要改變原來的配合比，能較好地提高混凝土的抗壓強度、抗?jié)B性和耐久性，同時可以有效的降低成本。

三、結(jié)束語

與普通混凝土相比，聚丙烯纖維混凝土具有減少干縮裂縫產(chǎn)生，提高抗沖擊力，提高抗?jié)B性，易施工，節(jié)省養(yǎng)護及維修費用，適用性廣泛，使用效果顯著等優(yōu)點，在水利工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

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