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1、1抗裂合成纤维混凝土在尼尔基发电厂房 工程中的应用摘要：为了提高尼尔基发电厂房混凝土蜗壳抗裂防裂性能，在蜗壳混凝土的施工中掺加抗裂合成纤维(CTA Fiber)，CTA Fiber 抗裂合成纤维是专用于砂浆/混凝土的改性聚丙烯短纤维。改性聚丙烯短纤维特性为抗碱性高、在砂浆/混凝土中的分散性极好、与基料的握裹力极强，可极大提高砂浆/混凝土的抗裂、抗渗、抗冲击、抗震、抗冲耐磨性能，使构件具有良好的整体性，使工程质量显著提高。 关键词：尼尔基厂房混凝土蜗壳 CTA Fiber 抗裂合成纤维 1 工程简介 尼尔基发电厂房蜗壳为混凝土蜗壳，为了提高混凝土蜗壳的抗裂性能，为检验抗裂合成纤维性能，水电六局试
2、验室对中国纺织科学研究院生产的抗裂合成纤维（CTA Fiber）进行性能试验。试验内容为用尼尔基三大系统生产的原材料进行C25W6 纤维增强混凝土（纤维掺量为每 m3 混凝土 0.7kg）性能试验。试验中进行了不掺纤维和掺纤维混凝土对比试验研究，现根据试验成果，提供如下分析结论。2 试验原材料2.1 水泥采用抚顺水泥厂生产的中热 525水泥，其试验成果见表 1。表 1 水泥物理力学性能检测成果表2类型水泥品种密度 g/cm3细度%凝结时间安定性抗压强度 MPa抗折强度 MPa初凝 min终凝 h3d7d28d3d7d28d3GB175-1999 标准要求中热 525不得超过 12不得早于 60
3、不得迟于 12必须合格不得低于 20.6不得低于 31.4不得低于 52.5不得低于 4.1不得低于 5.3不得低于 7.1检测值3.151.42：213：25合格433.247.259.77.07.38.72.2 细骨料采用三大系统生产的天然砂，其试验成果见表 2。表 2 天然砂检测成果表项目细度模数F.M表观密度g/cm3云母含量 %坚固性%含泥量 %5有机物含量吸水率（%）依据 DL/T5144200 规范要求2.33.0（中砂）3.13.7（粗砂）2.55283浅于标准色三大系统天然砂2.872.6204.00.4浅于标准色1.0 2.3 粗骨料采用三大系统人工碎石，其试验成果见表 3
4、。6表 3 人工碎石检测成果表粒径 mm表观密度g/cm3堆积密度g/cm3吸水率 %压碎指标%针片状含量（%）三氧化硫 %坚固性%有机物含量DL/T51442001规范要求2.5571.352.516150.55浅于标准色5202.621.572.13.65.50.121.0浅于标准色20402.681.362.185.46.50.141.0浅于标准色从表 1、表 2、表 3 中可知，水泥、骨料均满足国家标准及规范要求。3.4 外加剂采用哈尔滨生产的 JL10 型引气减水剂。外加剂物理性能检测结果如下：表 4 外加剂性能检测成果 （检验依据：GB80761997）试验项目性能指标检验结果一等
5、品合格品减水率，%不小于1010912 一等泌水率比，%不大于708020.6 一等含气量，%3.04.2 一等凝结时间差 min初凝90120110 合格终凝120 合格抗压强度比，%不小于3d11511010114 合格7d110112 合格28d100103 合格结论经检测以上各项性能指标均符合 GB80761997 技术标准要求。3 抗裂合成纤维（CTA Fiber）由中国纺织科学研究院生产，其主要参数见表 5表 5 CTA Fiber 纤维主要参数纤维类型：束状单丝规格：1119mm比重：0.91抗拉强度：400MPa抗酸碱性：极高弹性模量：3.5GPa熔点：约 160纤维直径：48
6、m导热性：12极低燃点：约 580含湿度：0.1%安全性：无毒材料抗低温性：经78实验检测纤维性能无变化。抗老化性：纤维经过了特殊的抗老化处理。 4 掺抗裂合成纤维与不掺抗裂合成纤维混凝土的空白对比试验采用上述原材料进行混凝土性能试验，试验用混凝土配合比见表 6，试验成果见表 7，检验依据 DL/T51502001 进行。表 6 试验用混凝土配合比种类设计标号13骨料级配砂率（%）水灰比 w/c坍落度（cm）每 m3 混凝土用量（Kg/m3）外加剂（%）水泥砂520mm2040mm水品种掺量掺纤维C25W6二400.4216.414359731548548150JL-100.7不掺纤维C25W
7、6二400.4217.2359734550550151JL-100.7表 7 混凝土性能试验成果表15种类含气量（%）抗压强度Mpa劈拉强度MPa极限拉伸值104弹模104MPa抗渗标号7d28d90d7d28d90d28d90d167d28d90d28d掺纤维3.4531.937.339.82.33.484.681.141.283.063.354.1310不掺纤维3.261727.934.236.22.22.883.980.961.123.163.464.2585 抗裂性试验大体积、大面积混凝土和砂浆在浇筑成型 1h 后，表面在材料硬化前往往会失水收缩引起拉应力，产生不可恢复的塑性收缩裂缝。
8、原因是由于砂浆表面水分蒸发速率超过内部水分渗透到表面的速率，以及混凝土和砂浆的早期抗拉强度达不到其收缩所产生的应力造成的。水分蒸发是使砂浆及混凝土产生塑性收缩裂缝的主要原因。参考水利部长江科学院工程质量检测中心的方法进行混凝土胶砂抗裂试验。混凝土抗裂试验所用胶砂的重量配合比为水泥：砂1：2.8。水胶比 0.55，纤维掺量按 0.7kg/m3 计算。板状试件尺寸为 610mm914mm19mm，成型后在 282、相对湿度 70%的试验室内，风扇下吹 1.5h。然后置于 403、相对湿度50%、2.5m/s 风速环境中。在 24h 裂缝基本稳定以后测裂缝的宽度和长度。观测结18果见表 8。表 8
9、胶砂开裂试验结果编号裂缝宽度（mm）A裂缝长度（mm）B裂缝面积（mm2）ABAB加和值对比百分率（%）无纤维2.000191.0373373813.61000.5440.6440.6掺纤维2.0001.0307307504.520620.5395197.56 试验结果分析从表 7、表 8 试验结果可以看出，纤维混凝土较不掺纤维混凝土 7、28、90d 抗压强度分别提高 14%、9%、10%；劈拉强度分别提高 4.5%（7d）、20.8%（28d）、17.6%（90d），28d、90d 的极限拉伸值较不掺纤维混凝土分别提高 19%、14%，混凝土掺纤维后可有效控制混凝土塑性收缩裂缝的产生、扩展
10、、降低裂缝宽度和长度。有效的提高混凝土抗裂性。对早期硬化过程中的混凝土有很显著的阻裂效果。从以上试验中可以得出如下结论：在混凝土中掺加抗裂合成纤维后，混凝土的抗裂强度有显著提高，而且其抗压强度也有提高。在混凝土中加入 CTA Fiber 纤维，可以提高混凝土强度(特别是早期强度)，抑制混凝土内部自由水蒸发，提高其变形能力，提高混凝土的抗裂性能，改善混凝土的抗渗性，为解决混凝土表面龟裂提供了一个新途径。CTA Fiber 纤维在水中可以自行均匀分散。掺量适宜时，经机械或人工拌和后，在每立方米混凝土中含几千万根的纤维量，在混凝土中呈三维乱向均匀分布。CTA Fiber 纤维对混凝土拌合物含气量影响不大，坍落度虽有所降低，但和易性好。CTA Fiber 纤维可以显著减少塑性裂缝和早期干缩裂缝，对尚处在塑性状态和硬21化后的混凝土有明显的阻裂作用。7 结语科学管理，过程控制，质量一流。向业主提供一流工程，一直是我局追求的目标。在在建工程中推广应用新的施工工艺、施工技术对六局及我们二分局提高施工工艺水平，增强技术储备能力，都具有十分重要的意义。抗裂合成纤维在尼尔基工程中的应用，必将进一步提高我们对新工艺、新技术的掌握，使尼尔基水利枢纽工程质量达到优良。
