聚丙烯纖維混凝土的防水屬於混凝土的剛性本體防水,在防水混凝土的抗滲和抗裂2個途徑中,聚丙烯纖維主要是通過抗裂達到防水目的。聚丙烯纖維抗裂防水的機理是建立在對混凝土的固結、收縮的微觀研究的基礎上。
從微觀的角度來看,任何密實的混凝土都存在微裂縫。這些微裂縫存在於相與相之間(石、砂、水泥膠體三相)和he水shui泥ni微wei顆ke粒li之zhi間jian,隻zhi不bu過guo正zheng常chang的de微wei裂lie縫feng肉rou眼yan看kan不bu到dao而er已yi。混hun凝ning土tu在zai硬ying化hua形xing成cheng強qiang度du的de過guo程cheng中zhong,初chu期qi由you於yu水shui和he水shui泥ni的de應ying形xing成cheng結jie晶jing體ti,這zhe種zhong晶jing體ti化hua合he物wu的de體ti積ji比bi原yuan材cai料liao的de體ti積ji要yao小xiao,因yin而er引yin起qi混hun凝ning土tu體ti積ji的de收shou縮suo;在zai後hou期qi又you由you於yu混hun凝ning土tu內nei自zi由you水shui分fen的de蒸zheng發fa而er引yin起qi幹gan縮suo。這zhe些xie應ying力li某mou個ge時shi期qi超chao出chu了le水shui泥ni機ji體ti的de抗kang拉la強qiang度du,於yu是shi在zai混hun凝ning土tu內nei部bu引yin起qi微wei裂lie縫feng。這zhe些xie微wei裂lie縫feng不bu可ke避bi免mian地di存cun在zai於yu混hun凝ning土tu內nei的de骨gu料liao和he水shui泥ni凝ning膠jiao體ti的de局ju部bu接jie觸chu麵mian處chu以yi及ji凝ning膠jiao體ti自zi身shen內nei部bu。混hun凝ning土tu在zai凝ning結jie和he硬ying化hua過guo程cheng中zhong,微wei裂lie縫feng經jing曆li了le出chu現xian和he發fa展zhan的de過guo程cheng。這zhe一yi過guo程cheng,宏hong觀guan上shang認ren為wei是shi混hun凝ning土tu在zai固gu結jie收shou縮suo,一yi般ban混hun凝ning土tu的de收shou縮suo率lv在zai8×10-4左右。混凝土的微裂縫在發展過程中,是從無到有,從小到大向最薄弱方向定向發展。微裂縫向細裂縫的發展大多數(約占70%)在3-7d凝膠期內完成,此時混凝土的抗拉強度小於1Mpa,如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)采(cai)取(qu)有(you)效(xiao)的(de)抗(kang)裂(lie)措(cuo)施(shi),混(hun)凝(ning)土(tu)固(gu)有(you)的(de)微(wei)裂(lie)縫(feng)在(zai)內(nei)外(wai)應(ying)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)將(jiang)會(hui)發(fa)展(zhan)為(wei)更(geng)大(da)的(de)裂(lie)縫(feng)以(yi)至(zhi)最(zui)終(zhong)形(xing)成(cheng)貫(guan)通(tong)的(de)毛(mao)細(xi)孔(kong)道(dao)及(ji)裂(lie)縫(feng),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)防(fang)水(shui)失(shi)敗(bai),也(ye)造(zao)成(cheng)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)強(qiang)度(du)遠(yuan)未(wei)能(neng)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui),嚴(yan)重(zhong)的(de)甚(shen)至(zhi)威(wei)脅(xie)到(dao)工(gong)程(cheng)的(de)安(an)全(quan)及(ji)使(shi)用(yong)。
在混凝土內摻入聚丙烯纖維,聚丙烯纖維與水泥集料有極強的結合力,可以迅速而輕易地與混凝土材料混合,分布均勻;同時由於細微,故比麵積大,每公斤聚丙烯纖維連起來的總長度可繞地球10多圈,若分布在1m3的混凝土中,則可使每1m3的混凝土中有近20tiaoxianweisi,gunengzaihunningtuneibugouchengyizhongjunyundeluanxiangzhichengtixi。dangweiliefengzaixiliefengfazhandeguochengzhong,biranpengdaoduotiaobutongxiangdeweixianwei,youyuzaodaoxianweidezudang,xiaohaolenengliang,nanyijinyibufazhan。yinci,jubingxixianweikeyiyouxiaodiyizhihunningtuzaoqigansuoweiliejilixiliedechanshenghefazhan,jidadijianshaolehunningtushousuoliefeng,youqishiyouxiaodiyizhileliantongliefengdechansheng。conghongguanshangjieshi,jiushiweixianweifensanlehunningtudedingxianglayingli,congerdadaokangliedexiaoguo。shiyanbiaoming,yuputonghunningtuxiangbi,jubingxixianweitijichanliangwei0.05%(約0.5 kg/m3)的混凝土抗裂能力提高了近70%。
另外,均勻分布在混凝土中彼此相粘連的大量纖維起了“承托”骨料的作用,降低了混凝土表麵的析水與集料的離析,從而使混凝土中直徑為50-100nm和大於100nm的孔隙含量大大降低,由此可以極大提高混凝土的抗滲能力。試驗表明,0.05%體積摻量的聚丙烯纖維比普通混凝土的抗滲能力提高了60%-70%。
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