论文部分内容阅读
摘 要：混凝土结构的整体性、高强化、大体积是近百年时间里研究的主要方向，也是现代化工程施工的主要研究内容。尤其是在近年来，随着高层、大跨度、大空间建筑结构的不断涌现，工程施工技术也逐渐成熟，这也使得大体积混凝土施工变得越来越常见。聚丙烯纤维作为目前工程施工领域一个较为常见的复合材料，其应用对于改善混凝土裂缝问题有着重要意义。本文从聚丙烯纤维概念入手分析，结合工程实例探讨了其在大体积混凝土结构中的应用。
关键词：大体积混凝土；聚丙烯纤维；裂缝；控制
在混凝土工程施工中，裂缝问题一直以来都是困扰施工人员的重点，也是建筑业内人士的研究焦点。但是就多年的施工而言，这一问题截至目前仍然未曾得到有效的解决，绝大多数的建筑工程项目中都存在着严重的裂缝隐患。就大体积混凝土结构裂缝的产生进行分析，其出现一方面是因为混凝土体积过大，同时混凝土标号要求高而造成的。这些裂缝的出现使得混凝土碳化和钢筋锈蚀问题加速，并造成严重的恶性循环，从而破坏了混凝土结构的安全性、耐久性。因此在目前的大体积混凝土施工中，做好裂缝控制至关重要，这也使得混凝土裂缝控制技术得到了极大的改善。聚丙烯纤维便是基于这种时代背景下产生的一种施工新材料，经分析其应用对于缓解混凝土裂缝问题十分有效。
1 聚丙烯纤维概述
在近年来的工程项目中，随着建筑结构的大型化、大跨度和高层化发展，混凝土浇筑施工也变得越来越复杂和繁琐。大体积混凝土作为混凝土结构中特殊的一种，施工量大、施工环境复杂、施工周期长的特点使得其在施工中经常会产生裂缝等质量隐患，为此在工程中采用新材料、新技术和新方法进行控制和管理十分必要。聚丙烯纤维作为一种新技术，在目前的施工中应用日益广泛。
1.1 聚丙烯纤维概念
聚丙烯纤维也被简单的称之为丙纶，是以聚丙烯作为主要的原材料，通过特殊的生产和加工工艺制作而成的一种复合材料。这种材料是一种高强聚丙烯束状的单丝纤维，其在应用中经过表面处理之后保证了纤维的分散性和独立性，使得其在混凝土结构中具备着良好的水泥体包裹能力，从而使得混凝土结构整体性得到有效的提升。
1.2 聚丙烯纤维特点
聚丙烯纤维在我国被广泛的称之为丙纶，是以聚丙烯为原材料构成的合成纤维，是当前化学纤维体系中重量最轻的一种，但是其强度却很高，仅次于聚丙烯胺纤维，同时这种材料在应用中还具备着良好的耐腐蚀性、稳定性、不发霉、耐水性的特点。
2 聚丙烯纤维在大体积混凝土结构中的应用优势
近年来，人们在建筑工程施工中一直追求着混凝土结构的强度，这使得大体积混凝土结构在较注重过多的关注了其强度问题，但是对于结构的耐久性、整体性问题上却出现了太多的忽视，使得在工程项目中产生了极大的质量隐患，这也给大体积混凝土结构的施工产生了严重的质量隐患。大体积混凝土作为近阶段混凝土技术发展的主导方向，其主要的特点在于体积大、浇筑量大、耐久性好以及适应现代化工程结构的发展和恶劣的环境要求，符合了现代化工业社会的发展要求。在目前的建筑工程项目中，大体积混凝土的应用有效的提高了工程的施工效率、施工进度和施工速度，并且有效的减少了因为工程环境的复杂性而引起的工程质量问题，并且有效的节省了工程施工材料、工程施工成本，从而得到了广泛的使用。但是这一技术在应用中却存在着极为严重的裂缝问题，这些问题的产生不仅影响到混凝土结构的性能，同时也给建筑结构整体性造成严重的威胁，甚至是引发严重的安全事故。而聚丙烯纤维作为混凝土施工中的一种新型化工材料，它的应用有效的解决了上述的各种问题，不仅提高了大体积混凝土结构的整体性、耐久性，同时也给建筑工程的施工质量、施工安全性打下坚实的理论保障。
3 聚丙烯纤维在某建筑工程大体积混凝土施工中的应用
某建筑工程施工面积为5万平方米，其中地下室面积为7500平方米，主楼结构为36层，地下结构4层，整个主体工程在施工中都是钢筋混凝土结构为主的，属于大体积混凝土工程的一种，根据工程施工要求，在施工中混凝土控制如下：
3.1 混凝土裂缝控制
3.1.1 掺加PNC膨胀剂，掺量（占水泥重量）12%，可以取代部分水泥，既可减少水泥用量降低水泥水化热，又可补偿混凝土收缩产生的自应力，抵消结构由于干缩、冷缩、化学收缩产生的拉应力，从而防止和减少收缩裂缝的产生。
3.1.2 在混凝土中掺加了经试验、鉴定均达到-规定的GB1596-1991级标准的粉煤灰。粉煤灰不仅可以减少混凝土的用水量，减少泌水和离析现象，还可代替部分水泥，减少水化热，并能减少混凝土中的孔隙，提高密实性和强度。
3.2 掺加聚丙烯纤维
考虑到现场混凝土浇筑时环境温度很高，在地下室防水混凝土中掺加了聚丙烯纤维（聚丙烯纤维），掺量为0.9kg/m3，掺加的聚丙烯纤维以三维乱向的方式均布于混凝土中。实践证明，该措施能显著抑制混凝土表面裂缝的产生，可提高混凝土的抗冲击强度和韧性。
3.3 掺膨胀剂
为解决混凝土收缩形成裂缝的问题，本工程主楼和裙楼地下室基础底板、外墙、顶板设置了1m宽的后浇带，施工中对后浇带混凝土一般42天后浇筑，由于对施工缝的处理不当，往往会在该部位造成渗漏。为此，本工程采用了无缝后浇带施工，即后浇带混凝土与基础底板、外墙、顶板同时浇筑，后浇带混凝土比相应基础底板、外墙、顶板混凝土强度高一个等级，膨胀剂的掺加量从3%提高15%至（占水泥重量），施工时，在后浇筑两侧绑扎孔径小于5mm的鋼板网，以防不同强度等级的混凝土的互掺。应用该技术后，混凝土后浇带部位未发现渗漏，地下室施工工期比采用后浇带后浇提前42d。
3.4 施工效果
采取了上述措施，尤其是掺入聚丙烯纤维后，尽管温差的最高值达33.3℃，但基础底板混凝土外观质量检查无裂缝产生，停止降水后也无渗漏现象。至今该工程已完工2年有余，地下室一直处于干燥状态。本工程实践还说明，通过施工技术的进步，可将温差控制的范围放宽。
结束语
总之，在现代化工程项目中，从确保工程质量，施工便利，兼顾成本及长短期效益等诸方面考虑，在混凝土中添加聚丙烯纤维不失为改善混凝土性能的有效途径。在北美和欧洲，经过20年来的大量工程实践，使用聚丙烯纤维混凝土的技术已日臻完善，聚丙烯纤维已成为改善混凝土性能最为广泛使用的手段之一。而在我国，随着高强、大体积混凝土的广泛使用，聚丙烯纤维在现代建筑中亦将具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]张少锋.大体积混凝土温度裂纹的控制[J].土工基础，2002（2）.
[2]赵笠，王凤彬，娄林格.大体积混凝土施工中的双掺技术研究[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2001（2）.
关键词：大体积混凝土；聚丙烯纤维；裂缝；控制
在混凝土工程施工中，裂缝问题一直以来都是困扰施工人员的重点，也是建筑业内人士的研究焦点。但是就多年的施工而言，这一问题截至目前仍然未曾得到有效的解决，绝大多数的建筑工程项目中都存在着严重的裂缝隐患。就大体积混凝土结构裂缝的产生进行分析，其出现一方面是因为混凝土体积过大，同时混凝土标号要求高而造成的。这些裂缝的出现使得混凝土碳化和钢筋锈蚀问题加速，并造成严重的恶性循环，从而破坏了混凝土结构的安全性、耐久性。因此在目前的大体积混凝土施工中，做好裂缝控制至关重要，这也使得混凝土裂缝控制技术得到了极大的改善。聚丙烯纤维便是基于这种时代背景下产生的一种施工新材料，经分析其应用对于缓解混凝土裂缝问题十分有效。
1 聚丙烯纤维概述
在近年来的工程项目中，随着建筑结构的大型化、大跨度和高层化发展，混凝土浇筑施工也变得越来越复杂和繁琐。大体积混凝土作为混凝土结构中特殊的一种，施工量大、施工环境复杂、施工周期长的特点使得其在施工中经常会产生裂缝等质量隐患，为此在工程中采用新材料、新技术和新方法进行控制和管理十分必要。聚丙烯纤维作为一种新技术，在目前的施工中应用日益广泛。
1.1 聚丙烯纤维概念
聚丙烯纤维也被简单的称之为丙纶，是以聚丙烯作为主要的原材料，通过特殊的生产和加工工艺制作而成的一种复合材料。这种材料是一种高强聚丙烯束状的单丝纤维，其在应用中经过表面处理之后保证了纤维的分散性和独立性，使得其在混凝土结构中具备着良好的水泥体包裹能力，从而使得混凝土结构整体性得到有效的提升。
1.2 聚丙烯纤维特点
聚丙烯纤维在我国被广泛的称之为丙纶，是以聚丙烯为原材料构成的合成纤维，是当前化学纤维体系中重量最轻的一种，但是其强度却很高，仅次于聚丙烯胺纤维，同时这种材料在应用中还具备着良好的耐腐蚀性、稳定性、不发霉、耐水性的特点。
2 聚丙烯纤维在大体积混凝土结构中的应用优势
近年来，人们在建筑工程施工中一直追求着混凝土结构的强度，这使得大体积混凝土结构在较注重过多的关注了其强度问题，但是对于结构的耐久性、整体性问题上却出现了太多的忽视，使得在工程项目中产生了极大的质量隐患，这也给大体积混凝土结构的施工产生了严重的质量隐患。大体积混凝土作为近阶段混凝土技术发展的主导方向，其主要的特点在于体积大、浇筑量大、耐久性好以及适应现代化工程结构的发展和恶劣的环境要求，符合了现代化工业社会的发展要求。在目前的建筑工程项目中，大体积混凝土的应用有效的提高了工程的施工效率、施工进度和施工速度，并且有效的减少了因为工程环境的复杂性而引起的工程质量问题，并且有效的节省了工程施工材料、工程施工成本，从而得到了广泛的使用。但是这一技术在应用中却存在着极为严重的裂缝问题，这些问题的产生不仅影响到混凝土结构的性能，同时也给建筑结构整体性造成严重的威胁，甚至是引发严重的安全事故。而聚丙烯纤维作为混凝土施工中的一种新型化工材料，它的应用有效的解决了上述的各种问题，不仅提高了大体积混凝土结构的整体性、耐久性，同时也给建筑工程的施工质量、施工安全性打下坚实的理论保障。
3 聚丙烯纤维在某建筑工程大体积混凝土施工中的应用
某建筑工程施工面积为5万平方米，其中地下室面积为7500平方米，主楼结构为36层，地下结构4层，整个主体工程在施工中都是钢筋混凝土结构为主的，属于大体积混凝土工程的一种，根据工程施工要求，在施工中混凝土控制如下：
3.1 混凝土裂缝控制
3.1.1 掺加PNC膨胀剂，掺量（占水泥重量）12%，可以取代部分水泥，既可减少水泥用量降低水泥水化热，又可补偿混凝土收缩产生的自应力，抵消结构由于干缩、冷缩、化学收缩产生的拉应力，从而防止和减少收缩裂缝的产生。
3.1.2 在混凝土中掺加了经试验、鉴定均达到-规定的GB1596-1991级标准的粉煤灰。粉煤灰不仅可以减少混凝土的用水量，减少泌水和离析现象，还可代替部分水泥，减少水化热，并能减少混凝土中的孔隙，提高密实性和强度。
3.2 掺加聚丙烯纤维
考虑到现场混凝土浇筑时环境温度很高，在地下室防水混凝土中掺加了聚丙烯纤维（聚丙烯纤维），掺量为0.9kg/m3，掺加的聚丙烯纤维以三维乱向的方式均布于混凝土中。实践证明，该措施能显著抑制混凝土表面裂缝的产生，可提高混凝土的抗冲击强度和韧性。
3.3 掺膨胀剂
为解决混凝土收缩形成裂缝的问题，本工程主楼和裙楼地下室基础底板、外墙、顶板设置了1m宽的后浇带，施工中对后浇带混凝土一般42天后浇筑，由于对施工缝的处理不当，往往会在该部位造成渗漏。为此，本工程采用了无缝后浇带施工，即后浇带混凝土与基础底板、外墙、顶板同时浇筑，后浇带混凝土比相应基础底板、外墙、顶板混凝土强度高一个等级，膨胀剂的掺加量从3%提高15%至（占水泥重量），施工时，在后浇筑两侧绑扎孔径小于5mm的鋼板网，以防不同强度等级的混凝土的互掺。应用该技术后，混凝土后浇带部位未发现渗漏，地下室施工工期比采用后浇带后浇提前42d。
3.4 施工效果
采取了上述措施，尤其是掺入聚丙烯纤维后，尽管温差的最高值达33.3℃，但基础底板混凝土外观质量检查无裂缝产生，停止降水后也无渗漏现象。至今该工程已完工2年有余，地下室一直处于干燥状态。本工程实践还说明，通过施工技术的进步，可将温差控制的范围放宽。
结束语
总之，在现代化工程项目中，从确保工程质量，施工便利，兼顾成本及长短期效益等诸方面考虑，在混凝土中添加聚丙烯纤维不失为改善混凝土性能的有效途径。在北美和欧洲，经过20年来的大量工程实践，使用聚丙烯纤维混凝土的技术已日臻完善，聚丙烯纤维已成为改善混凝土性能最为广泛使用的手段之一。而在我国，随着高强、大体积混凝土的广泛使用，聚丙烯纤维在现代建筑中亦将具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]张少锋.大体积混凝土温度裂纹的控制[J].土工基础，2002（2）.
[2]赵笠，王凤彬，娄林格.大体积混凝土施工中的双掺技术研究[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2001（2）.