丹強(qiáng)絲抗裂纖維在混凝土中的應(yīng)用

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混凝土存在延性差、脆性大、抗拉強(qiáng)度低及抵抗變形能力差等缺點(diǎn)，很難滿(mǎn)足水利水電工程對(duì)混凝土較高的抗裂性能和抗變形性能的要求，特別是在一些特殊的變截面或者易開(kāi)裂滲漏的部位，很容易因?yàn)樗苄允湛s、干燥收縮以及溫度應(yīng)力等因素而導(dǎo)致剝皮、開(kāi)裂。經(jīng)研究表明，在混凝土中摻加丹強(qiáng)絲抗裂纖維能大幅度改善這一系列不足，提高混凝土的性能，限制混凝土早期塑性收縮和干燥收縮的效果很明顯。

加入丹強(qiáng)絲后，成千萬(wàn)的纖維絲在三維空間內(nèi)亂向分布，產(chǎn)生一種有效的加筋的效果。在混凝土結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程中，聚丙烯纖維有效阻止了骨料的沉降和分離，阻止了微裂縫的引發(fā)，從而減少了裂縫源的數(shù)量，并使裂縫尺度變小，這就降低了裂縫尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子；在受力過(guò)程中，依據(jù)纖維間距理論，跨過(guò)裂縫的纖維將荷載傳遞給裂縫的上下表面，使裂縫外的材料仍能繼續(xù)承載，緩和了尖端應(yīng)力集中程度，阻止了裂縫的引發(fā)和擴(kuò)展。

加入丹強(qiáng)絲后，成千萬(wàn)的纖維絲在三維空間內(nèi)亂向分布，起到一個(gè)“篩網(wǎng)”的作用，有效阻止骨料的分層離析，減小混凝土內(nèi)部的泌水通道，同時(shí)還可以使混凝土內(nèi)部的收縮應(yīng)力分布得更加連續(xù)和均勻，使微裂縫尖端的應(yīng)力集中得以鈍化，從而有效防止塑性收縮裂縫。

實(shí)例 1 ：在樂(lè)灘水電站副廠(chǎng)房頂板薄層大面積混凝土、溢流壩堰面抗沖磨混凝土使用了摻入丹強(qiáng)絲的纖維混凝土，不但降低了混凝土坍落度，而且能有效在阻止混凝土初期微裂隙的發(fā)展。從2004年2月施工丹強(qiáng)絲纖維混凝土至今，副廠(chǎng)房頂板薄層大面積混凝土經(jīng)過(guò)夏秋冬春氣溫變化的檢驗(yàn)，特別是夏天高溫陽(yáng)光暴曬考驗(yàn)，至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂縫，堰面大體積混凝土在4~5月較高溫季施工無(wú)裂縫出現(xiàn)。丹強(qiáng)絲在混凝土中的分散性好，由變截面的長(zhǎng)、中、短纖維組成，具有很好的咬合力，經(jīng)拌和后能均勻地分布于混凝土中，能與水泥等膠凝材料之間產(chǎn)生極強(qiáng)的粘結(jié)力，使高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的延性有所提高，有效地減少混凝土初期微裂隙的產(chǎn)生。在混凝土中摻入了丹強(qiáng)絲后，可以改善混凝土中拌和物流變性，提高其斷裂韌性、抗裂和抗?jié)B性能，增強(qiáng)抗沖磨性能，減少表面收縮，防止混凝土裂縫的產(chǎn)生并限制其發(fā)展，解決了混凝土夏季施工中出現(xiàn)早期表面龜裂的問(wèn)題。丹強(qiáng)絲采用水溶性袋裝，投料方便，速溶效果好，拌和時(shí)無(wú)纖維飛濺，符合衛(wèi)生與環(huán)保要求。

實(shí)例 2 ：在龍灘水電站引水發(fā)電系統(tǒng)的地下洞室噴射混凝土和水道襯砌混凝土中地下廠(chǎng)房使用了丹強(qiáng)絲，丹強(qiáng)絲微纖維在噴混凝土和泵送混凝土中良好的分散性，提高了混凝土的防裂抗裂能力，改善了混凝土的使用性能，而且丹強(qiáng)絲的水溶性袋裝簡(jiǎn)化了投料工藝和減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了環(huán)境污染。

實(shí)例 3 ：百色水利樞紐RCC主壩和消力池使用了丹強(qiáng)絲纖維，改善了混凝土的抗拉強(qiáng)度低、極限應(yīng)變小、抗沖擊性差、脆性大、易開(kāi)裂等缺點(diǎn)，改良混凝土內(nèi)在品質(zhì)、整體性，降低彈模，提高混凝土的抗裂能力和韌性，達(dá)到了阻止細(xì)微裂縫的發(fā)生，提高混凝土抗?jié)B、抗沖耐磨能力。

綜上所述，丹強(qiáng)絲作為一種新型的混凝土增強(qiáng)纖維，具有直徑小、單位體積內(nèi)數(shù)量多、纖維間距小、易分散、彈性模量較低等特點(diǎn)，能減小混凝土因溫度及干縮等作用因素引起的裂縫，降低噴射混凝土的坍落度；而且丹強(qiáng)絲安全性能高，無(wú)毒，耐酸堿性極高，對(duì)細(xì)菌和微生物作用有很好的抵抗能力；丹強(qiáng)絲的水溶性袋裝簡(jiǎn)化了投料工藝和減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了環(huán)境污染。丹強(qiáng)絲的各項(xiàng)功能很適用于路面、橋面、水工、碼頭、核電站、高層建筑物等混凝土工程，對(duì)提高混凝土的整體性，改善混凝土的使用功能有利，微細(xì)的丹強(qiáng)絲纖維對(duì)混凝土性能的改善是通過(guò)改良混凝土內(nèi)在品質(zhì)，來(lái)達(dá)到阻止細(xì)微裂縫的發(fā)生，提高混凝土抗?jié)B、抗沖、耐磨能力。