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纖維混凝土的塑性收縮.

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【摘要】:
混凝土在澆灌后的最初6-12h內,若其所含水分急劇蒸發則極易產生裂縫,這主要是由于尚處于塑性狀態的混凝土因失水而引起收縮,在收縮受到限制的情況下,混凝土內產生的拉應力超過其抗拉強度極限值(塑性狀態混凝土的此修值極低)時,則混凝土不可避免地會開裂,通常稱之為“塑性收縮裂縫”。如果所用混凝土的配合比合適、施工方法正規并且養護期間的溫濕度均得以保證,則可減少或防止塑性收縮裂縫。但在不利的施工條件下,尤其
混凝土在澆灌后的最初6-12h內,如果其所含水分急劇蒸發則極易產生裂縫,這主要是由于尚處于塑性狀態的混凝土因失水而引起收縮,在收縮受到限制的情況下,混凝土內產生的拉應力超過其抗拉強度極限值(塑性狀態混凝土的此修值極低)時,則混凝土不可避免地會開裂,通常稱之為“塑性收縮裂縫”。如果所用混凝土的配合比合適、施工方法正規并且養護期間的溫濕度均得以保證,則可減少或防止塑性收縮裂縫。但在不利的施工條件下,尤其是在較惡劣的氣候環境中,在混凝土中摻加少量聚丙烯細纖維是減少或防止塑性收縮裂縫的一項有效的技術措施!!
 
聚丙烯細纖維的密度很低、直徑較小、將直接徑為48微米,長度為19mm的聚丙烯單絲纖維以體積率0.1%摻入混中,地1m3 混凝土中纖維數量可達2900萬根,數量如此之大的纖維均勻分布于混凝土中,可形成三維的“支承網絡”,在澆灌后的混凝土中起到以下三方面的作用:
 
1阻止混凝土的離析,提高了混凝土的均質性?;炷兩叫」嗪笠蚣系某兩刀⑸胛魷窒?,降低了混凝土的均質性與連續性,在嚴重情況下,混凝土表面還會出現“沉降裂縫”。聚丙烯細纖維三維網絡的存在阻止了此種離析現象,并因而防止了塑性沉降裂縫的生成。 
 
2減少與防止大體積混凝土早期的混度收縮裂縫。自20世紀80年代后期起,國際上對“大體積混凝土”予以新的定義,凡混凝土結構物實體的最小尺寸等于或大于1mm,或預計因水泥水代熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土均屬大體積混凝土。當大體積混凝土澆灌后,因內外溫差而產生的拉應力超過其早期的抗拉強度極限值時,必然會產生早期裂縫。聚丙烯細纖維三維網絡可承受溫差所引起的拉應力,從而可減少或防止此種裂縫的生成。
 
3減少與抑制混凝土的塑性收縮裂縫,提高混凝土的耐久性。如前所述,在不利的施工條件下,由于混凝土中所含水分的快速蒸發,極易產生塑性收縮裂縫的生成,由于此種裂縫數量的減少與尺度的細化,使混凝土的抗滲性與抗凍性等得以增進,因而提高了混凝土的耐久性。
 
廣州市住宅建設發展有限公司混凝土分公司曾對未摻纖維懷摻有不同體積率Dura纖維的砂漿的塑性收縮裂縫進行了對比試驗。該項試驗基本上參照了Kraai建議的方法,僅在試件尺寸方面略有不同。試驗所用砂漿的質量配合比為水泥 :砂 :水=1 :3.3 :0.55,試件尺寸為200mm×200mm×50mm.。先使澆筑后的處于限制收縮狀態的試年暴露于試驗室空氣中并置于風扇下,通過加速空氣流動以促使試件表面水分的急劇蒸發。室內溫度為20-25℃,風扇下空氣的相對濕度為23%-25%。3h后并閉風扇,將試件轉移到室外大氣中繼續暴露21h。室外的溫度為26-31℃,相對濕度為56%-72%。在試件齡期達到24h 后,用計權法測評各組試件的表面裂縫狀況。
 
在砂漿中摻加少量的聚丙烯細纖維即可顯著減少塑性收縮性收縮裂縫與早期的干縮裂縫生成的數量,并使裂縫趨于細化。當用kraai建議的方法測定砂漿的塑性收縮裂縫時,由于砂漿酯合比、纖維形態與長度、空氣流動速率以入空氣溫度與濕度等的不同,可使所得數據有很的差異。該法較適用于在同一試驗條件下不同試件的相互比較。