浅析聚丙烯纤维混凝土公路工程中的应用

浅析聚丙烯纤维混凝土公路工程中的应用

郭佳伟林旺

河北建筑工程学院河北075000

摘要：随着交通量的增加，对路用混凝土也提出新的要求，必须具备更好的综合路用性能。本文分析了聚丙烯纤维混凝土在路用性能方面的优势，阐述了聚丙烯纤维混有效提高混凝土各项性能以及对于施工的一些要求。可以有效解决普通混凝土的缺点，提高公路的使用寿命。

关键词：聚丙烯纤维混凝土；性能；配合比

引言

近年来我国公路建设的发展非常迅速，公路需要长期承受以交通为主的荷载作用，由于水泥混凝土材料较低的抗折强度、抗渗性以及抗侵蚀能力不足等缺点，大大降低混凝土路面的使用寿命。相比于普通混凝土，聚丙烯混凝土在延性、耐久性、抗冲击性以及耐磨性等性能方面有更为优良的特性，可以有效的延长路面的使用寿命，减少道路的后期维修费用。

1提高混凝土各项性能

1.1抑制混凝土的初期开裂及裂缝扩展

在混凝土的浇筑初期到硬化之前尚呈流塑状态时，其中自重较大的一些粗骨料发生下移，同时也会导致游离水的上浮，因而在其移动的路径之间会逐步形成一条条毛细管通道，由于这些塑性沉陷的不断发展和表面水蒸发量的逐步增大，这些毛细管会形成分布在混凝土中的内部细小裂纹，即“塑性收缩龟裂”，这些裂纹的产生和发展使得结构的整体性和耐久性大大降低，而掺入纤维后，均匀分布在混凝土中的纤维形成网状结构，减缓粗集料的下移和游离水的上升，从而延迟和减轻混凝土因塑性收缩而导致的裂缝，而且在裂缝出现时纤维的抗拉作用会进一步阻止裂缝扩展。

1.2提高混凝土的抗冲击性

对于聚丙烯纤维如何改善混凝土抗冲击性的工作机理，主要有以下几个方面：①由于聚丙烯纤维的刚度较低，它对于传递荷载和抵抗变形的能力较差，但是抗拉性能却能有效减小裂缝尺度，提高了材料的致密性和连续性，可以减小因冲击波而引起的个别构件局部应力集中。②聚丙烯纤维的弹性模量低于钢纤维，能更大程度地吸收冲击能，可以有效防止裂缝的发生及开展。④聚丙烯纤维同混凝土基体有很好的粘结力，当受到冲击荷载时，纤维因变形而消耗能量。

1.3提高了混凝土的抗渗性

在混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维后，纤维的均匀分布可以起到“承托”骨架的作用，使混凝土内部的孔隙率大幅度降低，从而使混凝土的抗渗能力得到有效改善。防止和延缓了因渗水、潮湿气体和氯化物等物质对混凝土内部材料的侵蚀。

2施工要点

加入到混凝土中的聚丙烯纤维应保证其充分均匀分散，这样才能对混凝土各性能起到加强的作用，如若拌合物中掺入的聚丙烯纤维没有充分均匀，会造成混凝土一些部位缺少纤维，而有些部位因纤维过多而形成团，不仅没有对结构起到加强作用，反而会降低结构的局部强度，所以必须保证混凝土拌合过程中纤维分布的均匀性，这才能够提升混凝土的各项性能。影响纤维均匀分布的主要因素：纤维的体积率、碎石粒径、长径比、砂率、水灰比以及搅拌机机械等，其中和投料方法尤为重要。

搅拌机械应采用强制式搅拌机，搅拌时为了避免聚丙烯纤维在混凝土拌合料中结团，在施工时每次拌合料的搅拌量不能大于所用搅拌机标准搅拌量的80%，而且在整个搅拌过程中必须要保证聚丙烯纤维的均匀分布。另外，可以通过添加适量的引气剂、减水剂或者不超过10%的粉煤灰。以此来提高纤维混凝土的和易性。

3结束语

通过分析表明聚丙烯纤维可以有效克服混凝土的早期开裂，通过保证纤维在混凝土中的均匀分布，使其形成有效的支撑体系，对混凝土起到一种加强效果，同时也可以改善混凝土的内部孔隙结构，提高混凝土的致密性，也因此能大幅度地提高混凝土的抗裂、抗渗和抗冲击等各项性能，改善混凝上的抗疲劳特性及使用寿命。在路用性能方面尤为明显，无论是从施工质量和施工便利性，还是兼顾成本以及长短期效益等方面考虑，采用聚丙烯纤维混凝土作为路面结构材料，不失为一种很好的选择，而且可以带来良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]汪洋，杨鼎宜，周明耀.聚丙烯纤维混凝土的研究现状与趋势［Ｊ］.混凝土，2004，11（11）：24-26．

[2]徐至钧.聚丙烯纤维在混凝土中的应用.建筑技术.2002（1）：77-80

[3]吕贵峰.聚丙烯纤维网混凝土路面应用研究.河南交通科技，1999（4）：35-40

[4]马一平，谈慕华.聚丙烯纤维水泥基复合材料物理力学性能的研究（I）.建筑材料学报，2000，3（1）：48-52.

[5]曹诚，刘家彬.聚丙烯纤维对混凝土动力学特性的影响研究.混凝土，2000，（5）：43-45．