鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法

鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法適用范圍

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》適用于對混凝土的抗壓、抗拉（裂性、抗?jié)B性）、抗折強(qiáng)度、耐沖磨和耐久性有較高要求的地下工程、水池、人防工程、大體積混凝土工程、高層建筑、水工工程、公路橋梁、隧道、機(jī)場跑道等各種工業(yè)與民用工程的高強(qiáng)高性能混凝土。

鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法工藝原理

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的工藝原理敘述如下：

彈性模量高的鋼纖維主要起增強(qiáng)材料的作用當(dāng)混凝土的微小裂紋在外荷載作用下發(fā)生擴(kuò)展時，緩解了裂縫尖端的應(yīng)力集中，增加了裂縫的擴(kuò)展阻力，提高了混凝土的初期斷裂性能和抗拉、抗壓、抗折強(qiáng)度，但因為鋼纖維摻量的限制，在沒有鋼纖維分布的部位不能對混凝土的開裂產(chǎn)生阻滯作用，因此對混凝土裂后變形能力作用不大彈性模量與混凝土相當(dāng)?shù)木郾├w維，雖然不能從根本上提高混凝土的強(qiáng)度和抗裂能力，但因為眾多聚丙烯纖維在混凝土中的亂向分布，在初裂發(fā)生后使較大的裂縫轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€細(xì)小的裂縫，即形成所謂的多點開裂，能提高混凝土的裂后變形能力。在混凝土中同時摻入鋼纖維和聚丙烯纖維，這兩種纖維在不同的受荷階段和不同的結(jié)構(gòu)層次發(fā)揮增強(qiáng)增韌作用，比不摻或單摻某種纖維具有更高的抗壓、抗拉、抗折強(qiáng)度和更好的抗沖磨性能和耐久性。

鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法施工工藝

• 工藝流程

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的工藝流程：施工準(zhǔn)備→纖維分散→投料攪拌→混凝土運(yùn)輸→混凝土澆筑、振搗、抹面→混凝土養(yǎng)護(hù)。

• 操作要點

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的操作要點如下：

一、施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備主要包括配合比設(shè)計、拌合物試驗、模板支設(shè)與驗收、鋼筋安裝與驗收、材料與設(shè)備準(zhǔn)備、施工人員安排、方案編制、培訓(xùn)與交底。

1.配合比設(shè)計：根據(jù)具體工程的結(jié)構(gòu)和使用功能要求進(jìn)行配合比設(shè)計，一般可根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級確定水泥、砂、石、外加劑、摻合料和水的配比，然后根據(jù)不同的使用要求（抗裂性、抗沖磨性或耐久性）側(cè)重點確定鋼纖維和聚丙烯纖維的摻入量。根據(jù)實驗研究和工程經(jīng)驗，混雜纖維混凝土的各組分中，混雜纖維、水膠比、粉煤灰的摻量變化對混凝土的工作性、強(qiáng)度和耐久性影響較大，減水劑、砂率、用水量對混雜纖維混凝土的強(qiáng)度及耐久性影響較小，可在允許范圍內(nèi)取較大值，以獲得較好的施工性能即工作性。為保證鋼、聚丙烯纖維與基體有效結(jié)合，宜選用較小粒徑的骨料，一般最大粒徑10~20毫米。從綜合提高混凝土的抗壓、抗拉、抗折強(qiáng)度和抗沖磨性、耐久性來考慮，經(jīng)工程試驗研究，混雜纖維混凝土的最優(yōu)配合比為：混雜纖維摻量（體積比）：鋼纖維0.8%（折合每立方米混凝土摻量62.4千克）；聚丙烯纖維0.1%（折合每立方米混凝土摻量0.91千克）；水膠比：0.34；粉煤灰摻量（重量比）：15%；砂率：40%；用水量：190千克/立方米；減水劑：1.2%（高效減水劑FDN，主要成分為萘磺酸甲醛縮合物）。聚丙烯纖維與銑削型鋼纖維混雜時的綜合作用效果優(yōu)于與其他類型的鋼纖維混雜。

2.拌合物試驗：正式澆筑鋼-聚丙烯纖維混凝土前應(yīng)按《普通混凝土拌合物試驗方法》GB/T 50080-2002進(jìn)行拌合物試驗，拌合物試驗的內(nèi)容為纖維對拌合物的含氣量、坍落度隨時間變化特性、初凝和終凝時間以及泌水速度等的影響。通過拌合物試驗確定混凝土拌合物的性能指標(biāo)，作為確定施工工藝的依據(jù)。

3.模板支設(shè)與驗收：模板支設(shè)按常規(guī)做法，要保證模板及支撐系統(tǒng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，模板的幾何尺寸和平整、垂直度按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002進(jìn)行驗收應(yīng)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

4.鋼筋安裝與驗收：鋼筋制作與安裝按常規(guī)做法按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002進(jìn)行驗收應(yīng)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

5.材料與設(shè)備準(zhǔn)備：見《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的材料設(shè)備章節(jié)。

6.施工人員安排：根據(jù)澆筑工程量和澆筑速度安排施工人員，每個施工班組要保證有1個專門的纖維分散和投料工。具體的施工班組組成如下：

攪拌機(jī)操作工1人，水泥、摻合料、外加劑投料工1人，砂投料工1人，石子投料工2人，纖維分散、撒布工1人，混凝土輸送泵操作工1人，指揮工1人，混凝土布料工2人，混凝土攤鋪工3人，振搗工2人，抹面工3人，養(yǎng)護(hù)工1人。

7.方案編制、培訓(xùn)和交底：施工前編制鋼-聚丙烯纖維混凝土專項施工方案，對工人進(jìn)行培訓(xùn)和交底，使工人熟練掌握鋼-丙烯纖維混凝土施工與普通混凝土施工的不同之處，如纖維的分散和撒布工藝、混凝土投料順序、混凝土的攪拌時間、輸送、澆筑、振搗、收面等工序應(yīng)注意的問題。

二、纖維分散

纖維分散工藝是保證鋼-聚丙烯纖維混凝土中纖維不結(jié)團(tuán)、在混凝土中分布均勻的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1.鋼纖維分散

宜使用水融性膠水粘結(jié)成排工藝的佳密克斯鋼纖維，必要時采用分散機(jī)進(jìn)行分散。鋼纖維在現(xiàn)場采用鋼纖維分散機(jī)振動分散，將待分散的鋼纖維放在鋼纖維分散機(jī)的活動篩上，鋼纖維在搖動、振動、撥散和碰撞作用下，陸續(xù)穿過兩層篩的篩條間隙而分散下落，將振動分散好的鋼纖維收集后存放待用。分散機(jī)的功率宜為0.75~1.0千瓦，分散力宜為20~60千克/分鐘。也可采用自行走鋼纖維分散撒布機(jī)進(jìn)行分散的撒布，將待分散的鋼纖維按配合比稱量后放在鋼纖維分散機(jī)的存放料槽中，鋼纖維通過分散機(jī)分散后均勻撒布在強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)。

2.聚丙烯纖維分散

采用聚丙烯自分散纖維，出廠時經(jīng)過特殊的防靜電及抗紫外線處理，使用時拆開包裝直接投入混凝土拌合料中，經(jīng)過攪拌使纖維在混凝土中分散均勻。

三、投料攪拌

投料順率和時間與施工條件及鋼、聚丙烯纖維的形狀、長徑比、體積率等有關(guān)，應(yīng)通過施工現(xiàn)場攪拌試驗確定，以攪拌過程中鋼、聚丙烯纖維不產(chǎn)生結(jié)團(tuán)和保證一定生產(chǎn)率為原則。一般情況下可采用以下順序：

加入石子→加入1/3鋼纖維→加入砂→加入/3鋼纖維和1/2聚丙烯纖維→干拌0.5分鐘→加入水泥、摻合料（粉煤灰等）→干拌0.5分鐘→加入剩余鋼纖維和聚丙烯纖維、水、外加劑，邊加邊攪拌2-3分鐘。鋼-聚丙烯纖維混凝土攪拌應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，最好采用水平雙軸型攪拌機(jī)。總共攪拌時間約3~4分鐘，但最長不應(yīng)超過5分鐘，否則可能因攪拌時間過長而引起結(jié)團(tuán)。當(dāng)纖維摻量較高或坍落度較小時，為不使攪拌機(jī)超負(fù)荷工作，攪拌機(jī)的利用率不應(yīng)超過額定功率的80%。嚴(yán)格控制各種材料的計量，按重量比進(jìn)行控制，鋼纖維和聚丙烯纖維的計量誤差應(yīng)控制在1%以內(nèi)，其他各種材料的計量誤差應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002的規(guī)定。

四、混凝土運(yùn)輸

通過拌合物試驗表明，同樣條件下混凝土摻入鋼纖維和聚丙烯纖維后坍落度降低約10%~30%且坍落度隨時間損失較快，特別是在30分鐘后損失速度加快，所以應(yīng)盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時間，優(yōu)先選用現(xiàn)場集中攪拌，如選用商品混凝土應(yīng)控制混凝土攪拌站與澆筑現(xiàn)場的距離，使混凝土自攪拌機(jī)出料至澆筑現(xiàn)場的運(yùn)輸時間不宜超過30分鐘。嚴(yán)禁在拌合料中二次加水。運(yùn)輸過程中如出現(xiàn)離析現(xiàn)象應(yīng)進(jìn)行二次攪拌。

五、混凝土澆筑、振搗、抹面

鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土的澆筑、振搗、抹面與普通混凝土基本相同。通過拌合物試驗表明，混凝土中摻入鋼纖維和聚丙烯纖維后，混凝土的初凝時間提前1~1.5小時，終凝時間也有所提前，同時纖維的摻入減少了塑性混凝土表面的析水，表現(xiàn)為泌水率下降，泌水推遲20分鐘開始，提早30分鐘結(jié)束，混凝土的坍落度降低約10%~30%，且隨時間損失較快，特別是30分鐘后損失速度加快。針對鋼-聚丙烯纖維的以上特點，對混凝土的澆筑、振搗、抹面工藝做以下改進(jìn)：

1.對第一車混凝土要進(jìn)行開盤鑒定，滿足設(shè)計要求后方可大面積澆筑。

2.采用地泵或汽車泵澆筑?；炷恋奶涠纫驗閾饺脘摾w維和聚丙烯纖維而有所降低，但這并不表示混凝土的和易性降低了，因為坍落度指標(biāo)不能全面的表征和易性。坍落度降低現(xiàn)象是由纖維摻入產(chǎn)生特殊觸變效果，會影響拌和物的靜態(tài)流變現(xiàn)象，如坍落度降低、泌水性降低、黏聚性提高。由于纖維并不增大混凝土的摩擦系數(shù)，摻纖維的混凝土雖然坍落度降低，但仍可保持與同配合比普通混凝土相似的泵送性，所以不必特意增大混凝土的塌落度，特別是嚴(yán)禁加水。如混凝土的可泵性較差時，可在征得建設(shè)單位、監(jiān)理單位工程師的同意下，適當(dāng)增加減水劑的摻量。

3.在澆筑第一盤鋼-聚丙烯纖維混凝土前，應(yīng)用水將運(yùn)輸罐車、塔吊的料斗、滑槽、串筒、泵管、原澆筑面和模板進(jìn)行濕潤，盡量保證混凝土的工作性能。

4.混凝土下料不宜太快，一般將混凝土堆高2~4厘米，用插入式振動器振搗后，再用平板振動器振動、搶平。一般采用一刮、二滾、三縱、四抹的方法，確保表面的平整度?；炷寥肽：髴?yīng)停留10~20分鐘，再進(jìn)行振搗，這樣混凝土平整度和密實度較好，且混凝土漿充分泛出，把纖維埋在混凝土中。振搗器應(yīng)比澆筑普通混凝土?xí)r多1~2個振動棒的操作要做到“快插慢拔”，以便更有效地排出混凝土中的氣體，使之更加密實；振動棒插點應(yīng)均勻有序，插點間距宜為500毫米左右，每點振搗時間宜為5~15秒，以混凝土面不再下降，表面出現(xiàn)浮漿為止。

5.鋼-聚丙烯纖維混凝土較為粘稠，表現(xiàn)在插入式振搗器振搗時的穴坑復(fù)平時間較長，收面要適當(dāng)加強(qiáng)。在纖維混凝土澆筑1~2小時，必須對混凝土進(jìn)行二次振搗，并對纖維混凝土表面拍打振實。收漿是鋼-聚丙烯纖維混凝土很關(guān)鍵的施工工藝。在施工過程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時天氣的冷熱狀況，風(fēng)力大小等具體情況進(jìn)行收漿，收漿過早或過晚都有可能影響平整度或出現(xiàn)早期裂縫等。最后一次抹面應(yīng)在剛初凝，并在終凝前完成，目的是將表面裂紋全部消除。

6.鋼-聚丙烯纖維混凝土必須連續(xù)澆筑，不得出現(xiàn)冷縫。每次倒料必須相壓15~20厘米，使鋼-聚丙烯纖維混凝土的澆筑保持整體連續(xù)性。

六、混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土凝固前應(yīng)保持表面濕潤狀態(tài)防止水分蒸發(fā)。在終凝后立即用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，施工放樣后，也必須立即澆水并覆蓋養(yǎng)護(hù)纖維混凝土澆水養(yǎng)護(hù)的時間不得少于14天。澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土始終處于濕潤狀態(tài)，并做好混凝土養(yǎng)護(hù)記錄。豎向構(gòu)件應(yīng)帶模養(yǎng)護(hù)不少于3天，拆模后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)或刷養(yǎng)護(hù)液，養(yǎng)護(hù)時間不少于14天。

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》所用的材料及設(shè)備明細(xì)如下：

一、材料要求

1、水泥：配制鋼-聚丙烯纖維混凝土所用水泥應(yīng)符合《通用硅酸鹽水泥》GB 175-2007中的規(guī)定。

2、摻和料：采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制鋼-聚丙烯纖維混凝土?xí)r，可摻入粉煤灰、礦渣微粉、硅粉等礦物摻合料。摻合料的性能應(yīng)符合《高強(qiáng)高性能混凝土礦物外加劑》GB/T 18736-2002及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，摻量應(yīng)通過試驗確定。

3、骨料：配制鋼-聚丙烯纖維混凝土?xí)r，砂的性能指標(biāo)應(yīng)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》GBJ 52的規(guī)定。粗骨料的性能指標(biāo)應(yīng)符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》GBJ 53的規(guī)定。砂的細(xì)度模數(shù)要適中，宜采用中細(xì)砂，砂的級配應(yīng)符合要求。粗骨料粒徑不宜大于20毫米或鋼纖維長度的2/3。

4、化學(xué)外加劑鋼-聚丙烯纖維可與化學(xué)外加劑同時使用，化學(xué)外加劑的性能指標(biāo)應(yīng)符合《混凝土外加劑》GB 8076-2008或《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB 50119-2003等國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，鋼-聚丙烯纖維混凝土宜采用主要成分為萘磺酸甲醛縮合物的高效減水劑（FDN），嚴(yán)禁摻加氯鹽外加劑。

5、水鋼-聚丙烯纖維混凝土拌合用水必須符合國家《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 63-2006的規(guī)定，不得采用海水。

6、聚丙烯纖維的技術(shù)要求：鋼-聚丙烯纖維混凝土所用的聚丙烯纖維技術(shù)參數(shù)及物化性能指標(biāo)應(yīng)符合《混凝土、砂漿聚丙烯纖維》Q/320106PF001的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

聚丙烯纖維主要品種有單絲、網(wǎng)狀、粉狀、聚脂纖維、防爆纖維等，用于鋼-聚丙烯纖維混凝土的應(yīng)為出廠時經(jīng)過特殊的防靜電及抗紫外線處理的自分散的束狀單絲聚丙烯纖維。聚丙烯纖維為定重塑料袋包裝，每包0.9千克，每箱（袋）15包。束狀單絲聚丙烯纖維的物理化學(xué)性能指標(biāo)如下表。

推薦使用于混凝土的聚丙烯纖維長度為15~19毫米。

7、鋼纖維的技術(shù)要求

（1）鋼纖維類型、鋼纖維摻量、鋼纖維長徑比是影響鋼-聚丙烯纖維混凝土性能的主要因素，應(yīng)合理選擇與基材強(qiáng)度相適應(yīng)的鋼纖維。

（2）鋼纖維的極限抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于500兆帕能承受一次彎折900而不斷裂。

（3）圓直和熔抽鋼纖維適宜配制中低強(qiáng)度混凝土，銑削型鋼纖維、切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維適合配制高強(qiáng)度混凝土。鋼纖維的最小直徑不應(yīng)小于0.4毫米，一般控制在0.45~0.70毫米，鋼纖維的長度應(yīng)控制在25~60毫米，在正常攪拌機(jī)拌合時，長徑比應(yīng)控制在50~70。

（4）實驗和工程實踐證明，銑削型鋼纖維與聚丙烯纖維的混雜對提高混凝土綜合性能的作用優(yōu)于其他類型的鋼纖維，因此工程上應(yīng)優(yōu)選銑削型鋼纖維。銑銷型鋼纖維的技術(shù)指標(biāo)：長度25~60毫米，直徑0.25~1.25毫米，最佳長徑比50~70，抗拉強(qiáng)度不小于600兆帕，宜使用水融性膠水粘結(jié)成排工藝的佳密克斯鋼纖維。

（5）鋼纖維外觀必須潔凈、無油污、無銹，并不含其他雜質(zhì)和碎屑。

二、機(jī)具設(shè)備

鋼-聚丙烯纖維混凝土與普通混凝土的施工機(jī)具設(shè)備基本相同，不同之處包括使用了鋼纖維分散機(jī)，混凝土攪拌最好使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)。主要機(jī)具設(shè)備如下表。下表中未列設(shè)備同普通混凝土施工機(jī)具。

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的工法特點是：

1、充分利用鋼纖維和聚丙烯纖維的優(yōu)點，使這兩種纖維在不同的受荷階段和不同的結(jié)構(gòu)層次發(fā)揮增強(qiáng)增韌作用，使混凝土的各種物理力學(xué)性能得到最大限度的提高。

2、利用聚丙烯纖維代替部分鋼纖維，減少了鋼纖維的用量，降低工程造價。

3、采用混雜纖維后混凝土的強(qiáng)度提高10%~20%，可減小構(gòu)件截面，降低工程造價。

4、混凝土的抗裂性能得到提高，防止了裂縫和滲漏現(xiàn)象，減少了修補(bǔ)維護(hù)費(fèi)用和用戶投訴和索賠。

5、摻入鋼-聚丙烯纖維后混凝土的抗變形能力增強(qiáng)，可實現(xiàn)超長超大結(jié)構(gòu)的無縫施工，省略變形縫、后澆帶等構(gòu)造措施，縮短工期，并減少變形縫、后澆帶的處理費(fèi)用。

6、鋼-聚丙烯纖維混凝土的施工工藝根據(jù)常規(guī)混凝土的常規(guī)工藝稍加改進(jìn)即可，不必增加特殊的設(shè)備，易于掌握，施工質(zhì)量容易保證。

7、鋼纖維、聚丙烯纖維均是定量包裝，易于計量，混凝土配比容易控制。

8、提高施工效率，縮短施工周期15%以上。

9、鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土可提高結(jié)構(gòu)的使用壽命，節(jié)約后期運(yùn)行成本和維護(hù)成本。

在混凝土中分別摻入鋼纖維和聚丙烯纖維，彈性模量高的鋼纖維可提高混凝土的初期斷裂性能，但對混凝土裂后變形能力提高有限；彈性模量與混凝土相當(dāng)?shù)木郾├w維，能提高混凝土的裂后變形能力，但不能從根本上提高混凝土的強(qiáng)度和抗裂性能。在混凝土中同時摻入鋼纖維和聚丙烯纖維，這兩種纖維在不同的受荷階段和不同的結(jié)構(gòu)層次發(fā)揮增強(qiáng)增韌作用，比不摻或單摻某種纖維具有更高的抗壓、抗拉、抗折強(qiáng)度和更好的抗沖磨性能、耐久性。在摻量（體積比）分別為0.6%（鋼纖維）和0.3%（聚丙烯纖維）時，混凝土強(qiáng)度可提高10%~20%，混凝土壓縮破壞時的延性得到提高，抗折強(qiáng)度提高25%，劈拉強(qiáng)度提高17.3%；在初裂、終裂和出現(xiàn)3毫米裂縫時的沖擊次數(shù)分別是素混凝土的2.2、3.1、7.2倍，是聚丙烯纖維混凝土的1.3、1.8、2.5倍，是鋼纖維混凝土的1.5、1.9、2.3倍。2008年以來，青島市膠州建設(shè)集團(tuán)有限公司、科達(dá)集團(tuán)股份有限公司在所施工的青島小埠東舊村改造1~5號樓、青島東盛花園A5~A12號樓、青島興旺花園AB地塊1~3號商住樓、沿海高速七合同段青鋒鹽場鹵水溝大橋橋面鋪裝等工程中對鋼-聚丙烯纖維混凝土的施工技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用和研究，編制了《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》。

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的質(zhì)量控制要求如下：

一、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002。

2、《混凝土、砂漿聚丙烯纖維》Q/320106PF001。

3、《鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS38：2004。

4、《聚丙烯纖維混凝土、砂漿施工指導(dǎo)規(guī)程》。

二、質(zhì)量檢驗內(nèi)容及檢驗標(biāo)準(zhǔn)

1、原材料進(jìn)場質(zhì)量檢驗

（1）水泥、砂、石、摻合料、外加劑、水的檢驗按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002進(jìn)行。

（2）聚丙烯纖維：按《混凝土、砂漿聚丙烯纖維》Q/320106PF001的要求進(jìn)行檢驗。用于鋼-聚丙烯纖維混凝土的應(yīng)為出廠時經(jīng)過特殊的防靜電及抗紫外線處理的自分散的束狀單絲聚丙烯纖維。束狀單絲聚丙烯纖維的物理化學(xué)性能指標(biāo)如表6.1.6。聚丙烯纖維長度宜為15~19毫米。檢驗數(shù)量：按進(jìn)場的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗方案確定。檢驗方法：檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗報告、現(xiàn)場目測和測量。

（3）鋼纖維：按《鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS38：2004的要求進(jìn)行檢驗。鋼纖維的極限抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于500兆帕，能承受一次彎折900而不斷裂。圓直和熔抽鋼纖維適宜配制中低強(qiáng)度混凝土，銑削型鋼纖維、切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維適合配制高強(qiáng)度混凝土。鋼纖維的最小直徑不應(yīng)小于0.4毫米，一般控制在0.45~0.70毫米，鋼纖維的長度應(yīng)控制在25~60毫米，在正常攪拌機(jī)拌合時，長徑比應(yīng)控制在50~70。工程上應(yīng)優(yōu)選銑削型鋼纖維。銑銷型鋼纖維的技術(shù)指標(biāo)：長度25~60毫米，直徑0.25~1.25毫米，最佳長徑比50~70，抗拉強(qiáng)度不小于600兆帕宜使用水融性膠水粘結(jié)成排工藝的佳密克斯鋼纖維。鋼纖維外觀必須潔凈、無油污、無銹，并不含其他雜質(zhì)和碎屑。檢驗數(shù)量：按進(jìn)場批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗方案確定。

2、配合比計量檢驗

（1）水泥、砂、石、摻合料、外加劑、水的計量檢驗按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002進(jìn)行。

（2）鋼纖維、聚丙烯纖維計量檢驗：檢驗鋼纖維、聚丙烯纖維的摻量，要求鋼纖維、聚丙烯纖維摻量誤差不超過1%檢驗數(shù)量：檢驗頻率每一工作班不少于兩次。檢驗方法：現(xiàn)場復(fù)稱。

3、拌合物中鋼纖維、聚丙烯纖維含量、分散性檢驗：拌合物的鋼纖維和聚丙烯纖維摻量，與設(shè)計配合比相比較誤差不超過±15%檢驗數(shù)量：每一班工作不少于兩次。檢驗方法：現(xiàn)場稱取混凝土拌合物，水洗后稱量鋼纖維、聚丙烯纖維的含量。

4、檢驗鋼-聚丙烯纖維混凝土質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)工程要求分別進(jìn)行抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度或抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度試驗，如有特殊要求時應(yīng)做抗凍、抗?jié)B等性能試驗。鋼-聚丙烯纖維混凝土強(qiáng)度檢驗的試件制作、數(shù)量，對強(qiáng)度的評定方法應(yīng)參照有關(guān)混凝土工程施工驗收規(guī)范及國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土強(qiáng)度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定執(zhí)行。

三、質(zhì)量控制要點

1、施工前應(yīng)編制鋼-聚丙烯纖維混凝土專項施工方案，對工人進(jìn)行培訓(xùn)和交底，使工人熟練掌握鋼-聚丙烯纖維混凝土施工與普通混凝土施工的不同之處，如纖維的分散和撒布工藝、混凝土投料順序、混凝土的攪拌時間、輸送、澆筑、振搗、收面等工序應(yīng)注意的問題。

2、應(yīng)根據(jù)具體工程的結(jié)構(gòu)和使用功能要求進(jìn)行配合比設(shè)計，根據(jù)不同的使用要求（抗裂性、抗沖磨性或耐久性）側(cè)重點確定鋼纖維和聚丙烯纖維的摻入量。

3、鋼-聚丙烯纖維的各種材料應(yīng)計量準(zhǔn)確，采用重量比進(jìn)行計量，各種材料的計量允許偏差不得超過以下規(guī)定：水泥、摻合料±1%，粗、細(xì)骨料±3%，水、外加劑±1%，鋼纖維、聚丙烯纖維±1%。

4、應(yīng)保證鋼纖維和聚丙烯纖維在混凝土中的分散性及均勻性，水洗法檢測的鋼纖維、聚丙烯纖維含量偏差不應(yīng)大于設(shè)計配合比摻量的±15%。

5、鋼纖維應(yīng)選用水融性膠水粘結(jié)成排工藝的佳密克斯鋼纖維，進(jìn)入攪拌機(jī)前應(yīng)采用分散機(jī)進(jìn)行分散；聚丙烯纖維應(yīng)選用出廠時經(jīng)過特殊的防靜電及抗紫外線處理的自分散的束狀單絲聚丙烯纖維。

6、應(yīng)合理選擇投料順序，保證鋼纖維聚丙烯纖維均勻分布，防止結(jié)團(tuán)。

7、鋼、聚丙烯纖維混凝土應(yīng)采用水平雙臥軸型強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌?；炷翑嚢璎F(xiàn)場與澆筑現(xiàn)場的距離應(yīng)盡量縮短，自攪拌機(jī)出料至澆筑的間隔時間不應(yīng)大于30分鐘。混凝土拌合物中嚴(yán)禁隨意加水。

8、盡量采用平板式振動器進(jìn)行振搗，如構(gòu)件截厚度較大時可先用插入式振搗棒振搗，后用平板振動器振平，已振實的鋼-聚丙烯纖維混凝土中，不得遺留振搗棒插搗后局部無鋼纖維、聚丙烯纖維的空洞、坑穴或溝槽。在纖維混凝土澆筑12小時，必須對混凝土進(jìn)行二次振搗，并對纖維混凝土表面拍打振實。

9、鋼-聚丙烯纖維應(yīng)連續(xù)澆筑，不得出現(xiàn)冷縫。

10、其他質(zhì)量保證措施同普通混凝土。

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的效益分析如下：

一、經(jīng)濟(jì)效益

1、利用聚丙烯纖維代替部分鋼纖維，減少了鋼纖維的用量，降低工程造價。正常鋼纖維混凝土中鋼纖維摻量為1.6%（每立方米混凝土用量124.8千克），費(fèi)用為124.8×7.5=936元。混雜纖維混凝土中鋼纖維摻量為0.8%（每立方米混凝土用量62.4千克），費(fèi)用為62.4×7.5=468元?；祀s纖維混凝土中聚丙烯纖維摻量為0.1%（每3混凝土用量0.91千克），費(fèi)用為0.91×15=13.65元。綜上所述，與鋼纖維混凝土相比，每立方米混凝土節(jié)約造價：936-468-13.65=454.35元。

2、采用混雜纖維后混凝土的強(qiáng)度提高10%~20%，可減小構(gòu)件截面，降低工程造價。

3、混凝土的抗裂性能得到提高，防止了裂縫和滲漏現(xiàn)象，減少了修補(bǔ)維護(hù)費(fèi)用和用戶投訴和索賠。

4、摻入鋼-聚丙烯纖維后混凝土的抗變形能力增強(qiáng)，可實現(xiàn)超長超大結(jié)構(gòu)的無縫施工，省略變形縫、后澆帶等構(gòu)造措施，并減少變形縫、后澆帶的處理費(fèi)用，縮短工期25%。

5、鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土可提高結(jié)構(gòu)的使用壽命，節(jié)約后期運(yùn)行成本和維護(hù)成本。

二、社會效益

1、節(jié)約混凝土和鋼材用量，減少資源和能源消耗，對于節(jié)能環(huán)保，建設(shè)節(jié)約型社會具有重要意義。

2、提高工程質(zhì)量，減輕建筑物的開裂、滲漏等質(zhì)量通病，提高建筑物的使用壽命，有利于提高人民生活水平。

3、可用于配制高強(qiáng)高性能混凝土，滿足建筑結(jié)構(gòu)向大體積、大跨度、超高層方向發(fā)展的需要以及水工工程、公路橋梁、隧道、機(jī)場跑道等特殊的功能要求。

注：施工費(fèi)用以2009-2010年施工材料價格計算

采用《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：

1、混凝土施工機(jī)械操作人員須經(jīng)專門培訓(xùn)，持證上崗，對工人進(jìn)行安全教育和安全交底。

2、聚丙烯纖維投料人員要戴防護(hù)眼鏡，防止纖維進(jìn)入眼睛，施工中不宜從高空拋灑，一旦進(jìn)入眼睛，千萬不能揉眼，要翻開眼瞼用大量清水沖洗后就醫(yī)。

3、鋼纖維分散和撒布作業(yè)時工人要帶手套，防止扎傷。

4、模板支撐系統(tǒng)必須經(jīng)計算設(shè)計確定，荷載選取時，應(yīng)適當(dāng)考慮泵送混凝土的高度和堆載作用，混凝土澆筑時的堆料高度和施工荷載不得超過設(shè)計取值。

5、設(shè)專人隨時檢查架子及模板穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時匯報并處理。

6、澆筑平臺應(yīng)滿鋪架板，四周搭設(shè)防護(hù)欄桿。

7、混凝土輸送泵應(yīng)由專人操作，嚴(yán)格按照混凝土輸送泵安全操作規(guī)程進(jìn)行操作。

8、使用振動器的作業(yè)人員，應(yīng)穿膠鞋戴絕緣手套。振動器應(yīng)設(shè)有漏電保護(hù)器。

9、接拆泵管要先停泵，再接拆泵管。泵送期間不得進(jìn)行接管工作。堵管時嚴(yán)禁在管正前方用手掏管內(nèi)的混凝土，操作人員頭部、臉部不要正對該部位，以免突然噴出的混凝土傷人。

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的應(yīng)用實例如下：

1、青島小埠東舊村改造1~5號樓

工程位于青島市嶗山區(qū)海爾路西，同安路與遼陽西路之間，工程地下室為車庫，建筑面積為：54778.8平方米。結(jié)構(gòu)類型為：框架剪力墻結(jié)構(gòu)。開工日期2008年10月1日，竣工日期2010年9月18日。人防地下室底板厚1.2米，面積3713平方米，采用了鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土，總計約4455立方米混凝土在商品混凝土攪拌站集中配制，鋼纖維摻量63.1千克/立方米，聚丙烯纖維摻量0.9千克/立方米為了盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時間，選擇了與澆筑現(xiàn)場距離最短的青島新型建材商品混凝土攪拌站，并對混凝土廠家進(jìn)行了鋼-聚丙烯纖維混凝土配制技術(shù)交底。嚴(yán)格按照該工法要求的操作工藝進(jìn)行澆筑、振搗、抹面，進(jìn)行二次振搗和二次抹壓?；炷两K凝后即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間14天。經(jīng)過長時間的觀察，未發(fā)現(xiàn)混凝土有開裂、滲漏等現(xiàn)象。通過采用鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土，節(jié)約造價202.44萬元，節(jié)約工期50天。取得了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2、青島興旺花園AB地塊商住樓1~3號樓

工程位于青島市四方區(qū)黑龍江南路24號。總建筑面積39911.52平方米，結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。地下室一層。開工日期為2009年5月25日，竣工日期為2010年10月20日。該工程基礎(chǔ)為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，主樓伐板厚1.2米，面積3800平方米，采用了鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土，總計約4500立方米?；炷猎谏唐坊炷翑嚢枵炯信渲疲摾w維摻量63.1千克/立方米，聚丙烯纖維摻量0.9千克/立方米為了盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時間，選擇了與澆筑現(xiàn)場距離比較短的青島路橋商品混凝土攪拌站，并對混凝土廠家進(jìn)行了鋼-聚丙烯纖維混凝土配制技術(shù)交底。嚴(yán)格按照該工法要求的操作工藝進(jìn)行澆筑、振搗、抹面，進(jìn)行二次振搗和二次抹壓?；炷两K凝后即鋪草袋并澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間14天。經(jīng)過長時間的觀察，未發(fā)現(xiàn)混凝土有開裂、滲漏等現(xiàn)象。通過采用鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土，節(jié)約造價205萬元，節(jié)約工期40天。取得了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3、青島東盛花園A5~A12號樓

工程位于青島市勁松九路西側(cè)，遼陽西路南側(cè)，總建筑面積96896平方米，工程地下室為車庫，建筑面積為：18132平方米；局部為人防，建筑面積為453平方米。結(jié)構(gòu)類型為：框架剪力墻結(jié)構(gòu)。開工日期2008年3月21日，竣工日期2009年8月30日。人防地下室底板厚1.2米，面積4533平方米，采用了鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土，總計約5440立方米?；炷猎谏唐坊炷翑嚢枵炯信渲?，鋼纖維摻量63.1千克/立方米，聚丙烯纖維摻量。9千克/立方米。為了盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時間，選擇了與澆筑現(xiàn)場距離最短的青島金冠商品混凝土攪拌站，并對混凝土廠家進(jìn)行了鋼-聚丙烯纖維混凝土配制技術(shù)交底。嚴(yán)格按照該工法要求的操作工藝進(jìn)行澆筑、振搗、抹面，進(jìn)行二次振搗和二次抹壓。混凝土終凝后即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間14天。經(jīng)過長時間的觀察，未發(fā)現(xiàn)混凝土有開裂、滲漏等現(xiàn)象。通過采用鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土，節(jié)約造價27.17萬元，節(jié)約工期50天。取得了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

4、沿海高速七合同段

位于滄州市渤海新區(qū)和海興縣境內(nèi)，其中青鋒鹽場鹵水溝大橋跨越青鋒鹽場鹵水溝，中心樁號為K53 450，跨徑為21~30米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)小箱梁，起點樁號K53 131.5，終點樁號K53 768.5，全長637米。2008年1月開工，2010年5月完工。該橋在橋面鋪裝中運(yùn)用了《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》，混凝土用量1274立方米，嚴(yán)格按照該工法要求的操作工藝進(jìn)行澆筑、振搗、抹面和養(yǎng)護(hù)。檢測結(jié)論為混凝土處于健康工作狀態(tài)，耐久性能良好，節(jié)約造價5萬元，節(jié)約工期3天，取得了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》的環(huán)保措施如下：

1、成立環(huán)保和文明施工領(lǐng)導(dǎo)小組，嚴(yán)格按照國家、省、市的有關(guān)文明施工和環(huán)保政策安排施工，按照標(biāo)準(zhǔn)化施工現(xiàn)場的要求安排施工現(xiàn)場。施工現(xiàn)場采用彩鋼板圍擋，各種材料按照施工平面布置圖排放整齊，施工現(xiàn)場根據(jù)要求硬化和綠化。

2、水泥應(yīng)存放在庫房中，堆放場地應(yīng)平整、干燥，排水良好，堆放應(yīng)高出地面不小于30厘米。砂子碎石要有專用堆場，防止污染。鋼纖維、聚丙烯纖維要分類存放，防止撒漏。

3、施工污水排放到沉淀池中，不得隨意流淌，防止污水污染環(huán)境。

4、攪拌現(xiàn)場要搭設(shè)攪拌機(jī)棚，周圍進(jìn)行圍擋，防止水泥、砂石拋灑造成揚(yáng)塵和噪聲污染。

5、混凝土攪拌運(yùn)輸車要封閉嚴(yán)密，混凝土不要裝的太滿，以免混凝土漏出污染道路。

6、應(yīng)準(zhǔn)確計算混凝土的用量，多余的混凝土不得隨處亂放。

7、現(xiàn)場設(shè)洗車裝置，車輛出場前要對車輪進(jìn)行沖洗，防止工地污泥帶入市政道路。

8、混凝土振搗應(yīng)采用低頻振動棒，盡量減少噪聲。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土增強(qiáng)增韌阻裂防滲工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B

借鑒前人關(guān)于普通混凝土及單一纖維混凝土本構(gòu)關(guān)系的研究成果，考慮纖維的長徑比、體積率、類型等影響因素，通過單軸受壓與受拉試驗，分別測定鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土的受壓與受拉應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系全曲線，并建立曲線方程；采用斷裂力學(xué)理論對混雜纖維增強(qiáng)混凝土性能特別是阻裂機(jī)理進(jìn)行深入研究。在混雜纖維混凝土單軸受壓強(qiáng)度及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，通過真三軸試驗，基于Willam-Warnke五參數(shù)破壞準(zhǔn)則，運(yùn)用塑性理論推導(dǎo)混雜纖維混凝土塑性本構(gòu)關(guān)系，提出如下預(yù)期成果：（1）混雜纖維混凝土單軸受壓強(qiáng)度與本構(gòu)關(guān)系；（2）混雜纖維混凝土單軸受拉強(qiáng)度與本構(gòu)關(guān)系；（3）混雜纖維混凝土空間破壞準(zhǔn)則以及含有纖維特征參數(shù)的塑性本構(gòu)關(guān)系；（4）基于ABAQUS二次開發(fā)的混雜纖維混凝土三維有限元本構(gòu)關(guān)系程序。研究成果將為補(bǔ)充和完善《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS38:2004)的有關(guān)條文提供理論支撐和試驗依據(jù)。