杜拉纤维在混凝土工程中的应用问题.doc

近年来国内在不少混凝土工程中使用一种名为“杜拉”的合成纤维,对提高混凝土的浇灌质量,尤其是对混凝土的防裂抗渗、抗冻融很有成效。笔者经常接到有些设计、施工单位的传真与信件,咨询有关杜拉纤维的技术问题,现就大家普遍关心的问题,现就大家普遍关心的问题加以解答,以供参考。1、问:什么是“杜拉纤维”?其材质与特性如何?答:杜拉纤维的英文原名:Durafiber,DURA是Durability的缩写,其意为“耐久”,故可将杜拉纤维理解为耐久的合成纤维。此种纤维是美国所产混凝土专用纤维的一个品牌,在北美、澳洲以及亚洲均得到较广泛的应用。有人以为杜拉纤维是纤维的一种类型,是因为杜拉纤维进入我国工程比较早,而且工程较多,影响较广,误传而已。杜拉纤维是由加有抗老化剂的聚丙烯经热熔、拉丝、表面涂覆与短切等工序制成的。其主要特点是:①密度小()、抗拉强度高(≥270Mpa)、弹性模量低();②抗老化性好;③耐化学侵蚀(抗碱与抗酸性均好);④在水中可分散成为单丝,不结团;⑤与水泥浆粘结性好;⑥保水率低(<%)。杜拉纤维的外观为切成一定长度的白色纤维束,每一束中有几百根单丝纤维,每根单丝纤维具有很规则的圆形截面,直径为48μm目前国内可提供的杜拉纤维产品有三种长度规格,㎜㎜的纤维主要用于素浆或砂浆;长度为19㎜的主要用于砂浆或混凝土。2、问:杜拉纤维掺入混凝土中起什么作用?其作用原理如何?答:杜拉纤维掺入混凝土中可以起到以下四方面的作用;(1)保证混凝土的均质性。通常混凝土在浇灌后会发生离析现象,即比重较大的骨料下沉与水泥砂浆有所分离,同时混凝土表面出现析水,因而降低了混凝土的均匀性,使混凝土上、下部位的性能存在一定的差异,严重时还会使混凝土出现裂缝(即所谓“沉降裂缝”)。当在混凝土中掺加适量杜拉纤维后,均匀分布于混凝土中的纤维可以起到承托作用,阻止上述离析现象的发生,从而保证混凝土的均匀性。(2)减少混凝土的收缩裂缝,提高混凝土的抗渗性与耐久性。混凝土在浇灌的24h内,若其表面暴露于大气中,因为气候干燥或刮风等原因会使混凝土表面失水较多,从而发生塑性收缩并出现裂缝;混凝土在硬化后,如果周围环境湿度较低,则会因为失水而引起干燥收缩并出现干缩裂缝。在上述两种情况下混凝土之所以会出现裂缝,主要是由于混凝土内部因为收缩而出现局部的拉应变,当拉应变超过其极限应变值时,裂缝就会不可避免地产生。众所周知,混凝土的极限拉伸率相当低,%-%,而杜拉纤维的极限拉伸率则可高达15%-18%。这样,当有大量的单丝纤维均匀地分布于混凝土当中时,即可承受因混凝土收缩而产生的拉应变,延缓或阻止混凝土出现裂缝。由于杜拉纤维在混凝土内分布均匀,产生显著的阻裂效应,所以能提高混凝土的抗渗性、耐蚀性与抗冻性。(3)降低混凝土的脆性。由于杜拉纤维的弹性模量低于混凝土,也即其极限拉伸率高于混凝土,故在动荷载与冲击荷载作用下可吸收能量,从而提高了混凝土的变形能力,并相应地降低了混凝土的脆性。这从掺有杜拉纤维的混凝土在受弯时韧性的提高可以得到佐证。混凝土的脆性是其与生俱来的弱点,降低混凝土脆性具有十分重要的工程价值。由于掺入杜拉纤维降低了混凝土的脆性,混凝结构的耐久性也相应得到提高。(4)提高混凝土的耐火性。高强混凝土具有相当的密实度,在火焰中因混凝土