朱琳 亓勇 李雷

摘要：超早強聚丙烯纖維混凝土是一種新型建筑施工材料，具有早期強度高，節(jié)約水泥，能有效減少混凝土早期收縮裂縫和宏觀裂縫，提高混凝土的抗拉強度和韌性，并滿足一定抗?jié)B標準。

關(guān)鍵詞：超早強 聚丙烯纖維 收縮裂縫 抗?jié)B

1、前言

1500寬帶生產(chǎn)線自2005年投入以來，一直沿用將軋制層冷段回收水與軋制回收水一并回收到吸水池，再對水池內(nèi)的回收水按照生產(chǎn)工藝要求進行二次處理。軋制回收水和層冷段回收水的渾濁度和雜質(zhì)種類、元素含量各不相同，但是兩種回收水共用同一水池，導致了對回收水的工藝處理難度有所增加，水處理過程的輔助費用也無法降低。為進一步控制運行成本，計劃利用大修時間將該水池中間增設(shè)隔墻，對回收水進行分類處理。

2、改造施工方案的確定

在2010年1500寬帶大修中，計劃對該吸水池進行二次改造，對原有吸水池加平分混凝土隔斷墻，將層冷段回收水和軋制回收水進行強制分離。該隔斷墻長15米，高5.6米，墻厚0.4米，施工時間4天，拋除池底清淤、立柱、支模1天，混凝土澆筑硬化時間只剩3天，普通混凝土即使加入常用早強劑3天的硬化時間也只能具備標準強度的50%—60%,正常溫度、濕度下需7—10天才能達到標準強度的80%—90%，無法滿足3天后需注水使用的要求。

針對工期緊張，另需滿足一定的抗?jié)B標準的要求，加普通早強劑的混凝土將會直接影響寬帶大修的原定試車時間，也將影響寬帶年度大修的原定進度，影響生產(chǎn)，造成不必要的經(jīng)濟損失。因此，經(jīng)多方面考察、分析，擬采用超早強聚丙烯纖維混凝土作為施工材料。

3、超早強聚丙烯纖維混凝土的特點

隨著我國建筑業(yè)的飛速發(fā)展，各界普遍重視如何縮短工期的問題。工程進度主要受混凝土強度發(fā)展的制約，混凝土強度未達到一定值，是沒法繼續(xù)施工的，從而使工程進度受到限制；或需要大量模板投入，造成材料的浪費。所謂超早強聚丙烯纖維混凝土，就是在混凝土拌合料中加入超早強劑和聚丙烯纖維，在加快混凝土快速凝結(jié)的同時盡可能避免內(nèi)應(yīng)力裂縫，滿足提前拆模、抗?jié)B、抗凍的目的。按照早強水泥的有關(guān)強度評定方法來定義超早強混凝土，就是混凝土一天強度達到設(shè)計強度等級的5O％左右，3天強度達到混凝土設(shè)計強度等級的90%—100% ，這樣就使混凝土強度的成熟期從28天縮短到3天，工程進度成倍提高，模板投入量大大減少目前，國內(nèi)外一般在搶修工程中采用快硬混凝土。這種水泥強度發(fā)展較快，3天就可達到混凝土設(shè)計強度，而如果使用一般水泥(即硅酸鹽類水泥)，即使加入早強劑，其1—3天強度也無法達到。

聚丙烯纖維在混凝土中的應(yīng)用始于20世紀60年代美國的軍事工程， 20世紀90年代初，在美國本土生產(chǎn)、能夠用于纖維混凝土的有機纖維通過商業(yè)渠道流入中國，成為纖維混凝土在中國應(yīng)用的契機。目前，已被廣泛應(yīng)用于混凝土工程與加固修復工程。與鋼纖維、玻璃纖維、碳纖維相同，合成纖維可有效的控制由混凝土內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，使混凝土早期收縮裂縫減少50%—90%，顯著提高混凝土的抗?jié)B性和耐久性，使混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕時間推遲2.5倍，除抗裂外，合成纖維尚能提高混凝土的粘聚性和抗碎裂性。研究表明，若在混凝土中摻加體積率為0.1%—0.3%的聚丙烯纖維時，可使混凝土的塑性收縮減少12%—25%。

3.1混凝土超早強劑的特點

（1）能顯著改善混凝土和易性，明顯提高混凝土早期強度，3天可達到混凝土設(shè)計強度的9O—100%以上，可大幅度縮短施工周期。

（2）摻入超早強劑后，可使混凝土拆摸時問大大提前，2天即可拆模，加快了模板的周轉(zhuǎn)。

（3）適用范圍廣，對市場上所有的水泥品種都適用。并且摻入外加劑后，可配制普通強度等級和高強混凝土。

（4）具有減水作用，在保持原混凝土拌合物的坍落度不變的情況下，可減水12—20%。

（5）摻入超早強劑后，在保持原混凝土拌合物的坍落度和強度不變的情況下，可節(jié)約水泥1O—20%。

3.2聚丙烯合成纖維的作用

（1）有效減少混凝土早期塑性收縮裂縫50%—90%；

（2）有助于早期強度的提升；

（3）提高混凝土的抗拉強度和韌性；

（4）增強混凝土抵抗摩擦和疲勞荷載的能力；

（5）增強混凝土的抗?jié)B性和抗凍性，減少鋼筋的銹蝕。

從上表看出，混凝土強度等級在C20—C5O之間，摻入超早強劑后，其1天強度增長率在40%—50%范圍內(nèi)，3天混凝土強度增長率為90%上，符合超早強混凝土的強度要求．因此，不論哪個強度等級混凝土摻入超早強劑和聚丙烯纖維，都可以達到超早強的效果。

5、結(jié)束語

采用超早強聚丙烯纖維混凝土施工，在確保施工質(zhì)量要求的前提下可明顯縮短工期，混凝土后期硬化強度增長穩(wěn)定，無宏觀裂縫。對工期有特殊要求的部位和工程，在施工的進度控制和質(zhì)量控制上較其他早強添加劑的混凝土有明顯的優(yōu)勢。

超早強聚丙烯纖維混凝土作為一種穩(wěn)定性高、耐久性好的材料，滿足早期強度要求的同時可減少因內(nèi)部水化熱導致的結(jié)構(gòu)裂縫，達到一定的抗?jié)B要求，在混凝土搶修工程中得到較為廣泛的應(yīng)用。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。