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%。 |