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

2.2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

2.3 粗骨料

采用三大系统人工碎石，其试验成果见表3。

表3　　　　　人工碎石检测成果表

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JL－10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：GB8076－1997）

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

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/T5150－2001进行。

表6　　　　　　试验用混凝土配合比

表7　　　　　　混凝土性能试验成果表

5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。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610mm×914mm×19mm，成型后在28±2℃、相对湿度70%的试验室内，风扇下吹1.5h。然后置于40±3℃、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。观测结果见表8。

表8　　　　　胶砂开裂试验结果

6 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、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。