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纤维混凝土的塑性收缩.

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【摘要】:
混凝土在浇灌后的最初6-12h内,若其所含水分急剧蒸发则极易产生裂缝,这主要是由于尚处于塑性状态的混凝土因失水而引起收缩,在收缩受到限制的情况下,混凝土内产生的拉应力超过其抗拉强度极限值(塑性状态混凝土的此修值极低)时,则混凝土不可避免地会开裂,通常称之为“塑性收缩裂缝”。如果所用混凝土的配合比合适、施工方法正规并且养护期间的温湿度均得以保证,则可减少或防止塑性收缩裂缝。但在不利的施工条件下,尤其
混凝土在浇灌后的最初6-12h内,如果其所含水分急剧蒸发则极易产生裂缝,这主要是由于尚处于塑性状态的混凝土因失水而引起收缩,在收缩受到限制的情况下,混凝土内产生的拉应力超过其抗拉强度极限值(塑性状态混凝土的此修值极低)时,则混凝土不可避免地会开裂,通常称之为“塑性收缩裂缝”。如果所用混凝土的配合比合适、施工方法正规并且养护期间的温湿度均得以保证,则可减少或防止塑性收缩裂缝。但在不利的施工条件下,尤其是在较恶劣的气候环境中,在混凝土中掺加少量聚丙烯细纤维是减少或防止塑性收缩裂缝的一项有效的技术措施!!
 
聚丙烯细纤维的密度很低、直径较小、将直接径为48微米,长度为19mm的聚丙烯单丝纤维以体积率0.1%掺入混中,地1m3 混凝土中纤维数量可达2900万根,数量如此之大的纤维均匀分布于混凝土中,可形成三维的“支承网络”,在浇灌后的混凝土中起到以下三方面的作用:
 
1阻止混凝土的离析,提高了混凝土的均质性。混凝土浇小灌后因集料的沉降而发生离析现象,降低了混凝土的均质性与连续性,在严重情况下,混凝土表面还会出现“沉降裂缝”。聚丙烯细纤维三维网络的存在阻止了此种离析现象,并因而防止了塑性沉降裂缝的生成。 
 
2减少与防止大体积混凝土早期的混度收缩裂缝。自20世纪80年代后期起,国际上对“大体积混凝土”予以新的定义,凡混凝土结构物实体的最小尺寸等于或大于1mm,或预计因水泥水代热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土均属大体积混凝土。当大体积混凝土浇灌后,因内外温差而产生的拉应力超过其早期的抗拉强度极限值时,必然会产生早期裂缝。聚丙烯细纤维三维网络可承受温差所引起的拉应力,从而可减少或防止此种裂缝的生成。
 
3减少与抑制混凝土的塑性收缩裂缝,提高混凝土的耐久性。如前所述,在不利的施工条件下,由于混凝土中所含水分的快速蒸发,极易产生塑性收缩裂缝的生成,由于此种裂缝数量的减少与尺度的细化,使混凝土的抗渗性与抗冻性等得以增进,因而提高了混凝土的耐久性。
 
广州市住宅建设发展有限公司混凝土分公司曾对未掺纤维怀掺有不同体积率Dura纤维的砂浆的塑性收缩裂缝进行了对比试验。该项试验基本上参照了Kraai建议的方法,仅在试件尺寸方面略有不同。试验所用砂浆的质量配合比为水泥 :砂 :水=1 :3.3 :0.55,试件尺寸为200mm×200mm×50mm.。先使浇筑后的处于限制收缩状态的试年暴露于试验室空气中并置于风扇下,通过加速空气流动以促使试件表面水分的急剧蒸发。室内温度为20-25℃,风扇下空气的相对湿度为23%-25%。3h后并闭风扇,将试件转移到室外大气中继续暴露21h。室外的温度为26-31℃,相对湿度为56%-72%。在试件龄期达到24h 后,用计权法测评各组试件的表面裂缝状况。
 
在砂浆中掺加少量的聚丙烯细纤维即可显著减少塑性收缩性收缩裂缝与早期的干缩裂缝生成的数量,并使裂缝趋于细化。当用kraai建议的方法测定砂浆的塑性收缩裂缝时,由于砂浆酯合比、纤维形态与长度、空气流动速率以入空气温度与湿度等的不同,可使所得数据有很的差异。该法较适用于在同一试验条件下不同试件的相互比较。