摘  要：本文簡要介紹了聚丙烯纖維及聚丙烯纖維混凝土的性能
，以及在工程中的應用情況和施工技術措施。


關鍵詞：聚丙烯纖維混凝土；抗裂性能
；強度；耐久性；應用

 

為克服普通混凝土抗拉強度低且易開裂的狀況
，將聚丙烯纖維摻入其中，以提高密實度和抗裂、抗衝擊等性能。適用於大體積、大跨度或形狀複雜的建築構件上的新型建築材料。

本文以我司所承建的福建JVC電子有限公司新工廠車間工程成功應用的聚丙烯纖維混凝土為例，介紹其性能和工程應用情況。

1聚丙烯纖維的性能

聚丙烯纖維是由丙烯聚合物或共聚物製成的烯烴類纖維。

聚ju丙bing烯xi材cai料liao的de優you點dian是shi強qiang度du較jiao高gao
，比bi重zhong比bi一yi般ban聚ju合he物wu低di，完wan全quan不bu吸xi水shui，為wei中zhong性xing材cai料liao，與yu酸suan堿jian不bu起qi化hua學xue作zuo用yong，而er且qie經jing濟ji性xing好hao，使shi其qi較jiao適shi用yong摻chan加jia於yu混hun凝ning土tu中zhong。其qi物wu理li性xing能neng見jian表biao1

表1聚丙烯纖維的物理性能  

2聚丙烯纖維混凝土的主要性能

聚丙烯纖維混凝土是把一定量的聚丙烯纖維加入到混凝土的原材料中，經過充分攪拌
，纖維受到水泥、砂石和水的衝擊混合
，均勻分布在混凝土中形成的一種高性能混凝土。

2．1聚丙烯纖維混凝土的工作機理淺析

混凝土存在有微裂縫，這些微裂縫存在於相與相（水泥膠體、砂、石三相）之(zhi)間(jian)和(he)水(shui)泥(ni)微(wei)顆(ke)粒(li)之(zhi)間(jian)，砼(tong)在(zai)硬(ying)化(hua)形(xing)成(cheng)結(jie)晶(jing)體(ti)，這(zhe)種(zhong)晶(jing)體(ti)化(hua)合(he)物(wu)的(de)體(ti)積(ji)比(bi)原(yuan)材(cai)料(liao)的(de)體(ti)積(ji)要(yao)小(xiao)
，因(yin)而(er)引(yin)起(qi)砼(tong)的(de)收(shou)縮(suo)，在(zai)後(hou)期(qi)又(you)由(you)於(yu)砼(tong)內(nei)自(zi)由(you)水(shui)分(fen)的(de)蒸(zheng)發(fa)而(er)引(yin)起(qi)幹(gan)縮(suo)。這(zhe)些(xie)應(ying)力(li)某(mou)個(ge)時(shi)期(qi)超(chao)出(chu)了(le)水(shui)泥(ni)機(ji)體(ti)的(de)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)，於(yu)是(shi)在(zai)砼(tong)內(nei)部(bu)引(yin)起(qi)微(wei)裂(lie)縫(feng)。這(zhe)些(xie)微(wei)裂(lie)縫(feng)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)存(cun)在(zai)於(yu)砼(tong)內(nei)的(de)骨(gu)料(liao)和(he)水(shui)泥(ni)膠(jiao)體(ti)的(de)局(ju)部(bu)、交接處及凝膠體自身內部。砼在凝結和硬化過程中
，微裂縫經曆了出現和發展過程。這一過程，為砼的固體收縮（一般砼的收縮率在8×10-4左右）。砼的微裂縫在發展過程中是從無到有，從小到大
，向最薄弱方向交向發展
，微裂縫向細裂縫發展，大多數（約占70％）在3～7d凝膠期內完成，此時砼的抗拉強度極低，一般小於lMPa

，ruguomeiyoucaiquyouxiaodekangliecuoshi
，tongtongyoudeweiliefengzaineiwaiyinglidezuoyongxiajianghuifazhanweigengdadeliefeng，yizhizuizhongxingchengguantongdemaoxikongdaojiliefeng，congerzaochengjiegoushejiqiangduyuanweinengchongfenfahui

，shenzhiyingxiangdaogongchengdeanquanyushiyongshouming。


在砼內摻入聚丙烯纖維，聚丙烯纖維與水泥、集料有極強的結合力
，可以迅速而輕易地混合，且經攪拌能分布均勻。同時由於體積細微，所以比麵積大。1kg的聚丙烯纖維摻入到lm3tongzhong，kechanshengdeluanxiangfenbushuqianwangennaizhishuyigenjubingxixianweisi
，qizaihunningtuneibugouchengyizhongjunyundeluanxiangzhichengtixi，qidaowulijiajinzuoyong，jiaqiangguliaojiandelajieheyouxiaozuaiguliaodelixi
，baozhengtongzuchengyuancailiaozaoqijunyunxing。cihoutongdeweiliefengxiangxiliefengfazhanguochengzhong

，bixupengdaoshuliangzhongduoxianweidelalizuai。yincijubingxixianweikeyiyouxiaodiyizhitongzaoqigansuoweiliefengjilixiliefeng、溫wen度du裂lie縫feng的de產chan生sheng和he發fa展zhan，極ji大da地di減jian少shao收shou縮suo裂lie縫feng，尤you其qi是shi有you效xiao地di抑yi製zhi連lian通tong裂lie縫feng的de產chan生sheng。此ci外wai
，均jun勻yun分fen布bu在zai砼tong中zhong彼bi此ci相xiang粘zhan連lian的de大da量liang微wei纖xian維wei起qi了le“承托”骨料的作用，降低了砼表麵的析水和骨料的離析，從而使砼中直徑為50～100um和大於100um的孔隙含量大大減少
，從而極大地提高了砼的密實度和抗滲能力。微纖維分散了砼的定向拉應力
，從而起到抗裂和增強密實度、提高整體強度的效果。

2．2聚丙烯纖維摻入量對混凝土性能的影響

實驗表明，在砼中加入聚丙烯纖維對其抗壓強度影響不大，但其抗拉強度
、抗彎強度、抗塑性收縮
、抗滲性
、抗凍性、抗衝擊性、抗腐蝕性等強度和耐久性均有明顯提高。表2是一組在C60砼中摻入數量不同的聚丙烯纖維的試驗數據。其中聚丙烯的指標為：抗拉強度400MPa，長徑比750～900，斷裂伸長率8．2％。

表2一組在C60砼中摻量不同的聚丙烯纖維的試驗數據 

經濟合理的聚丙烯纖維摻入量應結合工程實際和試驗來確定，一般為0．5～1．5kg/m3，不宜超過2kg／m3
，否則也將影響纖維的分散性和混凝土的抗壓強度。

3聚丙烯纖維混凝土在工程中的應用

3．1工程概況

由我司承建的福建JVC電子有限公司新工廠車間工程位於福州快安工業區，為現澆鋼筋混凝土框架結構的單層廠房．建築麵積為14225m2，屋麵麵積為138m×99m，屋蓋采用混合配筋預應力梁板，屋麵板厚為130mm，屋麵主梁截麵為2m×0．5m，最大跨度長達24m，設計混凝土強度等級為C35P6。為滿足設計要求，決定采用添加聚丙烯纖維的混凝土。

3．2砼原材料的選用及配合比

水泥：建福牌P．042．5水泥

砂：閩江河砂．Mx＝2．7，含泥量≤1％

石：為5～31．5mm連續級配的碎石，含泥量≤1％
，針片狀含量≤8％，壓碎指標≤9％

粉煤灰：I級

泵送劑：TW－10

膨脹劑：AEA膨脹劑

纖維：聚丙烯纖維，由江蘇省某纖維廠出品
，密度為0．91％，抗拉強度≥300MPa，長度20mm。


3．3施工工藝

（1）攪拌：纖維在砂
、水泥
、石子投放之後，加水之前投入攪拌
，攪拌時間以聚丙烯纖維在混凝土中均勻分布為度，本工程為3～5min。

（2）振搗：由於該梁高度大（2m）

，跨度長（24m），且鋼筋密集
，所以采用分段分層澆注。每層300～400mm，使用插入式振動棒進行振搗，振動頻率和時間以能使拌合物中所含空氣充分逸出為準。振搗時振動棒移動間距控製在300～400mm範圍內
，澆注上層時應插入下層50mm
，與普通砼相比
，聚丙烯纖維砼較稠，表現在插入式振動棒拔出時穴坑複平時間較長，收麵要適當加強。在聚丙烯纖維混凝土澆注1～2h後，必須進行二次振搗，並對其表麵拍打振實。收漿是聚丙烯纖維在混凝土很關鍵的施工工藝，在施工過程中，應根據當時氣溫
、風力大小等具體情況進行收漿，收漿過早或過遲，都有可能出現龜裂。最後一次抹麵應在初凝前完成。

（3）養護：聚丙烯纖維混凝土在其壓光抹麵後，應立即覆蓋塑料薄膜養護
，待其強度達到1 2MPa後，再加蓋麻袋，澆水養護至14天。澆水次數以能保持混凝土始終處於濕潤狀態為準。

3．4效果

（1）混凝土強度：成型試塊44組

，標準養護，28d抗壓強度mfcu＝55．4MPa

，fcu，min＝44．1 MPa，Sfc  u＝3．1MPa。滿足設計和驗收規範要求。

（2）混凝土收縮：收縮試件21組
，標準養護，28d收縮率均在3．0×10-4之內，滿足設計和驗收規範要求。

（3）混凝土抗滲：抗滲試塊20組，自然養護和標準養護，28d後的抗滲等級均能滿足設計和驗收規範要求。

（4）屋麵梁板質量情況：屋麵梁板施工完畢至今未出現不良裂縫。

4結束語

zaitongzhongchanrushiliangdejubingxixianweishikefutongkailiedeyouxiaotujing，yeshiyizhongyouxiaodewenchabuchangkanglieshouduan。jubingxixianweizaitongzhongxingchengdeluanxiangzhichengtixi，chanshengleyouxiaodeerjijiaqiangxiaoguo。nenggouyouxiaodijianshaotongzaoqimishui，jiangdikongxilv，jianxiaozaoqigansuohesuxingliefeng，zuzhitongfashengchenjiangliefeng，congernengjiaodafududitigaotongdemishidu

、抗裂性和抗滲性。由我司承建的福建JVC電子有限公司新工廠車間工程的混凝土屋麵板是我省首座大麵積預應力抗收縮混凝土屋麵梁板工程，應用聚丙烯纖維混凝土澆注的24m跨度預應力梁目前也為我省之最，其成功的應用經驗可為今後同類工程施工提供參考。