聚丙烯纖維對硬化混凝土的使用

摻入聚丙烯纖維后,混凝土的抗?jié)B性提高,氯離子擴(kuò)散系數(shù)增大,碳化深度增大,這是因為不同介質(zhì)在不同孔徑中的傳輸機(jī)理不同。水在孔徑大于100nm的混凝土毛細(xì)孔中傳輸以滲透為主,由于毛細(xì)作用而充水后,壓力水的滲透符合達(dá)西方程;在孔徑小于100nm時,水已無法在孔中形成粘性流(層流或者紊流),介質(zhì)是以一個一個分子或者離子遷移的,即由于吸附的擴(kuò)散。當(dāng)某種離子在混凝土內(nèi)外存在濃度差時,能沿孔壁由高濃度處向低濃度處遷移,以擴(kuò)散為主,符合菲克定律。摻入纖維切斷了可滲水的較大毛細(xì)孔通路,但卻增加了纖維和水泥漿體界面小于100nm的毛細(xì)孔,氯離子擴(kuò)散系數(shù)和碳化深度的增加即緣于此,所以在有侵蝕性介質(zhì)存在的環(huán)境中使用合成纖維不利于保護(hù)鋼筋[3]。

聚丙烯纖維與膨脹劑的復(fù)合使用:?
聚丙烯纖維與膨脹劑都能減少和防止混凝土開裂,提高混凝土的抗?jié)B能力,但它們是有區(qū)別的。機(jī)理不同:國內(nèi)外絕大多數(shù)膨脹劑都是硫鋁酸鈣型,它一般以8%～12%等量取代膠凝材料。膨脹劑與水泥水化反應(yīng)形成鈣礬石膨脹結(jié)晶,在鋼筋和鄰位限制下在混凝土中建立0.2～0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力,改善了混凝土的應(yīng)力狀態(tài),提高其抗裂性能;鈣礬石具有填充、堵塞毛細(xì)孔的作用,改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu),降低總孔隙率,從而提高混凝土的抗?jié)B性能。這些功效主要是通過化學(xué)作用產(chǎn)生的,而聚丙烯纖維則完全是通過物理作用來減少混凝土裂縫、提高混凝土抗?jié)B能力的。?
施工條件不同:膨脹劑對養(yǎng)護(hù)條件非?？量?只有在潮濕環(huán)境中才能獲得較好的防裂、抗?jié)B效果,若養(yǎng)護(hù)不良則可能不見其效甚至適得其反;而聚丙烯纖維對施工養(yǎng)護(hù)條件無特別要求,使用非常方便。發(fā)揮作用的階段不同:膨脹劑對防止塑性混凝土開裂無幫助,只能提高硬化混凝土的抗裂性能。一般正常的膨脹混凝土在1～7d的濕養(yǎng)護(hù)期間,膨脹率應(yīng)發(fā)揮70%～80%,以補(bǔ)償混凝土的自生收縮和水泥水化熱產(chǎn)生的冷縮;7～28d的膨脹率發(fā)揮20%～30%,以補(bǔ)償混凝土的干縮。而聚丙烯纖維則能減少和防止混凝土的塑性裂縫和沉降裂縫,對已硬化混凝土的抗裂性貢獻(xiàn)不大,只能起有限的分散和阻抗作用。?
所以根據(jù)聚丙烯纖維與膨脹劑各自的特點(diǎn)將它們復(fù)合使用,可提高混凝土不同階段的抗裂性能,減少和防止混凝土裂縫的產(chǎn)生,以保證工程質(zhì)量。