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【摘要】水利工程施工中,由于水工建筑物长期侵泡在水中,很容易受到水质的侵蚀,导致水工建筑物混凝土结构构件损坏。因此必须要做好水利工程混凝土施工质量控制,提高水工建筑物的耐久性。本文从聚丙烯复合纤维混凝土的性能入手,结合实际工程案例,对聚丙烯复合纤维混凝土在水利工程施工中的应用作详细分析,得出相关结论,供同行参考借鉴。
【关键词】聚丙烯复合纤维;混凝土;水利工程;施工技术;应用
沿海混凝土结构是水工建筑物的重要组成内容之一,对建筑物起着基础性支撑作用。但由于是水工建筑物长期侵泡在水中,很容易受到氯盐、水分等物质的侵蚀,降低建筑物混凝土结构的耐久性,导致混凝土结构发生损坏,进而影响水工建筑物的整体质量。为此,在水利工程施工中,一定要想办法做好混凝土结构施工质量的控制,尽量减少钢筋和混凝土结构腐蚀,全面确保水利工程的质量和性能。
一、聚丙烯复合纤维混凝土的性能
考虑到水利工程在长期使用中容易发生腐蚀,危害工程混凝土结构质量,导致混凝土裂缝产生,所以在实际施工中,为了降低混凝土结构病害概率,切实提高水利工程混凝土结构质量,必须采用性能较为优良的聚丙烯复合纤维混凝土,利用该种混凝土复合材料来施工工程,切实保障水利工程混凝土结构质量,延长其使用寿命。聚丙烯复合纤维混凝土材料的性能包括:
1、延性、耐久耐磨性优良
与普通混凝土材料相比,聚丙烯复合纤维混凝土的延性、耐久性、耐磨性以及抗冲击性更好,能在水环境中获得更长的使用寿命。另外,聚丙烯复合纤维掺入混凝土,形成聚丙烯复合纤维混凝土材料之后,能进一步增强混凝土的早期抗拉强度,有效避免混凝土结构裂缝产生,使混凝土结构的抗渗性、抗裂性、抗磨损性都得到很大程度上的提高。
2、双组分纤维
聚丙烯复合纤维是一种双组分纤维,由聚丙烯和聚脂两种材料共同组成。复合纤维的芯为聚脂,外部用聚丙烯材料作包裹,这样的复合方式能让混凝土结合得更好,进而达到增强聚丙烯复合纤维混凝土耐久性的目的。除此之外,由于聚丙烯复合纤维在混凝土中的比重大于了10,所以该纤维在混凝土中的分散性比其他纤维更好,更易得到保证。
二、聚丙烯复合纤维混凝土在水利施工中的应用
为了探讨聚丙烯复合纤维混凝土的施工特点,笔者现以某水利工程施工为例,对该工程施工中所应用到的聚丙烯复合纤维混凝土技术作详细论述。
1、工程简介
某水利工程施工总面积为676㎡,工程建设目的在于围涂造地,开发水产养殖。该工程建成之后能有效提高该地区的防水防洪能力,促进该地区城市化发展。构造上,工程由南北直堤、顺堤、水闸和围区等多个配套项目共同构成,且为了能成分满足水产养殖要求,施工人员在建设时分别在工程的南北围区设置了3座排水节制闸,用来控制工程南北围区的排水情况。
2、聚丙烯复合纤维混凝土的应用方案设计
为了进一步提高工程质量,增强工程中海堤延伸段栅栏板混凝土结构的抗裂抗渗性,尽量延长栅栏板的是使用寿命,在施工时利用聚丙烯复合纤维混凝土材料代替传统混凝土,在栅栏板预制和现浇混凝土工艺中加入了聚丙烯复合纤维,然后加以施工。
聚丙烯复合纤维具有良好的混凝土性能改造功能,掺加如混凝土中后能对混凝土性能进行重塑,与水泥材料相容,改善混凝土性能,并保证混凝土材料的无毒性与环保性,为栅栏板施工质量提供有力保障。聚丙烯复合纤维的掺入并不会影响混凝土的配合比。按照相关技术规范,该项水利工程在施工时以C3O2作混凝土,配合比控制为水泥:砂:碎石=1:0.47:1.74:3.37,平均每立方米混凝土掺入重量为0.9千克的聚丙烯复合纤维。下图是掺入混凝土中的聚丙烯复合纤维性能指标示意图。详细见表1。
理论而言,聚丙烯复合纤维混凝土在施工之前应该对聚丙烯复合纤维的抗拉强度、弹性模量等性能参数进行试验,但考虑到该试验的操作难度较大,且浪费工时,所以试验临时取消。但工程施工中所用聚丙烯复合材料的质量是有所保障的,施工中涉及到的产品质量均合格,技术指标能满足工程施工要求。
本工程进行了纤维抗裂性能的纤维混凝土收缩裂缝试验,该试验主要检测纤维降低混凝土早期收缩裂缝的有效性。试验方法按《纤维混凝土结构技术规程(CECS38:2004)》附录,试验中纤维混凝土和对比用的基体混凝土各2组,试验所得限裂等级应达到一级要求。纤维在混凝土拌和物中分散性检验在确定施工工艺参数(主要是混凝土搅拌时间和水灰比)时检测一次即可,分散性不再检验,施工过程中须按此确定的参数施工。工程施工前,对混凝土进行了掺和不掺聚丙烯复合纤维的对比试验,试验结果见表2。
根据试验结果得到,在普通混凝土中掺入聚丙烯复合纤维后,聚丙烯复合纤维会降低混凝土的坍落度,但仍能较好地满足施工要求;聚丙烯复合纤维对不同龄期的混凝土强度会有一定的降低,但是降低的幅度较小,不会显著影响混凝土的强度。
3、施工工艺
(1)混凝土搅拌、振捣以及浇筑时,安排专门的工作人员在混凝土中掺加聚丙烯复合纤维。纤维的掺加应尽量安排在混凝土干料添加之前。要严格控制纤维的掺加量,尽量保证混凝土配合比不会发生变化。
(2)拌和时间适当延长,比普通混凝土延长30~60s,以保证纤维能在混凝土中混合均匀。
(3)纤维混凝土拌面压光较普通混凝土费工,压光一般需二次完成。为避免将纤维勾出,混凝土出模后压面时尽量利用钢或铁质抹子。
(4)混凝土养护同普通混凝土一样。
4、工程效果
本工程聚丙烯复合纤维混凝土的施工实践表明,聚丙烯复合纤维经过一段时间的充分搅拌后,完全可以搅拌均匀,纤维不打弯,不结团,施工方便,不需要改变原来的配合比,能较好地提高混凝土的抗压强度、抗渗性和耐久性,同时可以有效的降低成本。
三、结束语
与普通混凝土相比,聚丙烯纤维混凝土具有减少干缩裂缝产生,提高抗冲击力,提高抗渗性,易施工,节省养护及维修费用,适用性广泛,使用效果显著等优点,在水利工程中得到了广泛的应用。
参考文献
[1]田泽成.聚丙烯纤维混凝土在甘肃省水利水电工程局文体广场地坪中的应用[J].甘肃农业,2006(03)
[2]危加阳.改性聚丙烯纤维混凝土的性能及其在水利工程中的应用[J].甘肃水利水电技术,2006(02)
[3]刘宪堂,于志强.浅谈聚丙烯纤维混凝土在水利水电工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(06)
【关键词】聚丙烯复合纤维;混凝土;水利工程;施工技术;应用
沿海混凝土结构是水工建筑物的重要组成内容之一,对建筑物起着基础性支撑作用。但由于是水工建筑物长期侵泡在水中,很容易受到氯盐、水分等物质的侵蚀,降低建筑物混凝土结构的耐久性,导致混凝土结构发生损坏,进而影响水工建筑物的整体质量。为此,在水利工程施工中,一定要想办法做好混凝土结构施工质量的控制,尽量减少钢筋和混凝土结构腐蚀,全面确保水利工程的质量和性能。
一、聚丙烯复合纤维混凝土的性能
考虑到水利工程在长期使用中容易发生腐蚀,危害工程混凝土结构质量,导致混凝土裂缝产生,所以在实际施工中,为了降低混凝土结构病害概率,切实提高水利工程混凝土结构质量,必须采用性能较为优良的聚丙烯复合纤维混凝土,利用该种混凝土复合材料来施工工程,切实保障水利工程混凝土结构质量,延长其使用寿命。聚丙烯复合纤维混凝土材料的性能包括:
1、延性、耐久耐磨性优良
与普通混凝土材料相比,聚丙烯复合纤维混凝土的延性、耐久性、耐磨性以及抗冲击性更好,能在水环境中获得更长的使用寿命。另外,聚丙烯复合纤维掺入混凝土,形成聚丙烯复合纤维混凝土材料之后,能进一步增强混凝土的早期抗拉强度,有效避免混凝土结构裂缝产生,使混凝土结构的抗渗性、抗裂性、抗磨损性都得到很大程度上的提高。
2、双组分纤维
聚丙烯复合纤维是一种双组分纤维,由聚丙烯和聚脂两种材料共同组成。复合纤维的芯为聚脂,外部用聚丙烯材料作包裹,这样的复合方式能让混凝土结合得更好,进而达到增强聚丙烯复合纤维混凝土耐久性的目的。除此之外,由于聚丙烯复合纤维在混凝土中的比重大于了10,所以该纤维在混凝土中的分散性比其他纤维更好,更易得到保证。
二、聚丙烯复合纤维混凝土在水利施工中的应用
为了探讨聚丙烯复合纤维混凝土的施工特点,笔者现以某水利工程施工为例,对该工程施工中所应用到的聚丙烯复合纤维混凝土技术作详细论述。
1、工程简介
某水利工程施工总面积为676㎡,工程建设目的在于围涂造地,开发水产养殖。该工程建成之后能有效提高该地区的防水防洪能力,促进该地区城市化发展。构造上,工程由南北直堤、顺堤、水闸和围区等多个配套项目共同构成,且为了能成分满足水产养殖要求,施工人员在建设时分别在工程的南北围区设置了3座排水节制闸,用来控制工程南北围区的排水情况。
2、聚丙烯复合纤维混凝土的应用方案设计
为了进一步提高工程质量,增强工程中海堤延伸段栅栏板混凝土结构的抗裂抗渗性,尽量延长栅栏板的是使用寿命,在施工时利用聚丙烯复合纤维混凝土材料代替传统混凝土,在栅栏板预制和现浇混凝土工艺中加入了聚丙烯复合纤维,然后加以施工。
聚丙烯复合纤维具有良好的混凝土性能改造功能,掺加如混凝土中后能对混凝土性能进行重塑,与水泥材料相容,改善混凝土性能,并保证混凝土材料的无毒性与环保性,为栅栏板施工质量提供有力保障。聚丙烯复合纤维的掺入并不会影响混凝土的配合比。按照相关技术规范,该项水利工程在施工时以C3O2作混凝土,配合比控制为水泥:砂:碎石=1:0.47:1.74:3.37,平均每立方米混凝土掺入重量为0.9千克的聚丙烯复合纤维。下图是掺入混凝土中的聚丙烯复合纤维性能指标示意图。详细见表1。
理论而言,聚丙烯复合纤维混凝土在施工之前应该对聚丙烯复合纤维的抗拉强度、弹性模量等性能参数进行试验,但考虑到该试验的操作难度较大,且浪费工时,所以试验临时取消。但工程施工中所用聚丙烯复合材料的质量是有所保障的,施工中涉及到的产品质量均合格,技术指标能满足工程施工要求。
本工程进行了纤维抗裂性能的纤维混凝土收缩裂缝试验,该试验主要检测纤维降低混凝土早期收缩裂缝的有效性。试验方法按《纤维混凝土结构技术规程(CECS38:2004)》附录,试验中纤维混凝土和对比用的基体混凝土各2组,试验所得限裂等级应达到一级要求。纤维在混凝土拌和物中分散性检验在确定施工工艺参数(主要是混凝土搅拌时间和水灰比)时检测一次即可,分散性不再检验,施工过程中须按此确定的参数施工。工程施工前,对混凝土进行了掺和不掺聚丙烯复合纤维的对比试验,试验结果见表2。
根据试验结果得到,在普通混凝土中掺入聚丙烯复合纤维后,聚丙烯复合纤维会降低混凝土的坍落度,但仍能较好地满足施工要求;聚丙烯复合纤维对不同龄期的混凝土强度会有一定的降低,但是降低的幅度较小,不会显著影响混凝土的强度。
3、施工工艺
(1)混凝土搅拌、振捣以及浇筑时,安排专门的工作人员在混凝土中掺加聚丙烯复合纤维。纤维的掺加应尽量安排在混凝土干料添加之前。要严格控制纤维的掺加量,尽量保证混凝土配合比不会发生变化。
(2)拌和时间适当延长,比普通混凝土延长30~60s,以保证纤维能在混凝土中混合均匀。
(3)纤维混凝土拌面压光较普通混凝土费工,压光一般需二次完成。为避免将纤维勾出,混凝土出模后压面时尽量利用钢或铁质抹子。
(4)混凝土养护同普通混凝土一样。
4、工程效果
本工程聚丙烯复合纤维混凝土的施工实践表明,聚丙烯复合纤维经过一段时间的充分搅拌后,完全可以搅拌均匀,纤维不打弯,不结团,施工方便,不需要改变原来的配合比,能较好地提高混凝土的抗压强度、抗渗性和耐久性,同时可以有效的降低成本。
三、结束语
与普通混凝土相比,聚丙烯纤维混凝土具有减少干缩裂缝产生,提高抗冲击力,提高抗渗性,易施工,节省养护及维修费用,适用性广泛,使用效果显著等优点,在水利工程中得到了广泛的应用。
参考文献
[1]田泽成.聚丙烯纤维混凝土在甘肃省水利水电工程局文体广场地坪中的应用[J].甘肃农业,2006(03)
[2]危加阳.改性聚丙烯纤维混凝土的性能及其在水利工程中的应用[J].甘肃水利水电技术,2006(02)
[3]刘宪堂,于志强.浅谈聚丙烯纤维混凝土在水利水电工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(06)