混凝土专用聚丙烯纤维的物理性能如下:密实0.91g/cm3;抗拉强度276Mpa;极限拉伸15%;无 毒;耐酸碱性极高;熔点165℃;燃点593℃;导电、导热性极低。
聚丙烯纤维混凝土的防水属于刚性本体防水,通过改善混凝土的抗裂和抗渗两个途径来提高防水性能。其防水机理建立在对混凝土的固结、收缩的微观研究基础上。
(一)提高混凝土抗裂性能的机理
聚丙烯纤维阻滞混凝土的塑性收缩裂缝的产生和限制裂缝的发展。混凝土的塑性开裂主要发生在混凝土硬化前,特别是在混凝土浇筑后4-5h内,此阶段由于水分的蒸发和转移,混凝土内部的抗拉应变能力低于塑性收缩产生的应变,因而引起混凝土内部塑性裂缝。掺入聚丙烯纤维后,由于其分布均匀,起到类似筛网的作用,减缓了由于粗粒料的快速失水所产生的裂缝,延缓了第1条塑性收缩裂缝出现的时间。同时,在混凝土开裂后,纤维的抗拉作用阻止了裂缝的进一步发展。试验表明,混凝土塑性裂缝面积、裂缝最大宽度及失水速率均随着纤维体积含量的增大而降低,说明聚丙烯纤维有效地提高了混凝土的抗裂性能。
(二)提高混凝土抗渗性能的机理
在混凝土中掺入适量聚丙烯纤维后,均匀分布在混凝土中彼此相粘连的大量纤维起了“承托”骨料的作用,降低了混凝土表面的析水与集料的沉降,从而使混凝土中直径为50~100nm和大于100nm的孔隙含量大大降低,有效提高了混凝土抗渗能力。此外,由于纤维的存在,减少了混凝土的收缩裂缝尤其是连通裂缝的产生,因而减少了渗水通道,提高了混凝土的抗渗性能。聚丙烯纤维混凝土和素混凝土抗渗性能试验结果表明;纤维含量为0.5、0.7、1.0㎏/m3的聚丙烯纤维混凝土抗渗能力分别比普通混凝土提高64%、73%和75%。
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