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聚丙烯高纖維材料用于混凝土防滲的研究論文
聚丙烯高纖維防滲材料由特殊復(fù)合技術(shù)制成，在混凝土中形成網(wǎng)狀分布，能夠提高混凝土的韌性；具有防滲、抗裂、耐磨、保溫功效。聚丙烯高纖維防滲材料摻入硅中，可起到承托作用，保護(hù)和提高硅的均質(zhì)性、耐蝕性和抗凍性。近年來(lái)，將聚丙烯高纖維材料摻入混凝土中的防滲方式逐漸發(fā)展，實(shí)踐證明，使用聚丙烯高纖維材料后增強(qiáng)了混凝土強(qiáng)度，具有較大的實(shí)用價(jià)值。
1 工程簡(jiǎn)介
瀟河灌區(qū)位于山西省晉中盆地東北邊緣，地處瀟河流域西端的平川地區(qū)。設(shè)計(jì)灌溉面積 2.216 萬(wàn) hm,有效灌溉面積 2.08 萬(wàn) hm.涉及 4 縣（區(qū)）11 鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），包括太谷縣、榆次區(qū)、清徐縣和小店區(qū)以及附近的130 多個(gè)村莊，是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)作物灌溉用水的主要來(lái)源，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義重大。瀟河位于黃河流域，全長(zhǎng) 137 km,瀟河干流東西橫穿灌區(qū)。灌區(qū)東西寬16 km,南北長(zhǎng) 30 km,地勢(shì)東北高西南低，呈長(zhǎng)方形狀。2011 年設(shè)計(jì)實(shí)施工程改造，民生一支渠建筑物為5 級(jí)，渠道洪水設(shè)計(jì)流量 7.0 m/s.此次改造是在已實(shí)施的節(jié)水改造基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)灌區(qū)骨干渠道及建筑物進(jìn)行更改。
2 施工技術(shù)
2.1 原材料選取
原材料選擇上要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，混凝土原材料由石子、砂子、水泥、水及外加劑等構(gòu)成，混凝土一般選用中砂、河砂或人工砂，不能含有有害物質(zhì)，且應(yīng)具備質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久性好的特點(diǎn)。本工程所用的水泥采用當(dāng)?shù)厮鄰S生產(chǎn)的普通混凝土酸鹽水泥，碎石符合 1~3 cm 或 1~4 cm 規(guī)格，且質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好，針片狀含量控制在 10%以內(nèi)。本工程所用碎石為附近砂石骨料加工廠生產(chǎn)的碎石，其儲(chǔ)量及質(zhì)量均可滿足工程建設(shè)需要，水質(zhì)滿足砂漿拌和用水質(zhì)量要求。本工程需水從附近村莊水井中抽取或由拉水車運(yùn)送至施工部位。
2.2 聚丙烯高纖維材料摻入量
混凝土配合比調(diào)制過(guò)程中要滿足抗?jié)B性強(qiáng)、強(qiáng)度硬度高、抗凍性好的特點(diǎn)，水灰比不大于 0.6,混凝土塌落度 3.0~5.0 cm,當(dāng)氣溫較低或空氣潮濕時(shí)，塌落度值取較小值。反之，高溫干燥的季節(jié)適宜采用大值，在具體施工過(guò)程中，每方混凝土可摻入 0.8~1.2 kg 的聚丙烯高纖維防滲材料。
2.3 混凝土攪拌
混凝土采用封閉式和開敞式兩種攪拌方式，將水泥和砂石料調(diào)配好，如果是封閉式攪拌機(jī)，先加入纖維攪拌 1 min,然后加水?dāng)嚢?4~5 min;如果是開敞式攪拌機(jī)，加入纖維時(shí)便可加入水同時(shí)混合攪拌，共攪拌 6~7 min.在整個(gè)攪拌過(guò)程中應(yīng)做好防護(hù)措施，戴好口罩和手套，避免聚丙烯高纖維防滲材料濺到皮膚上；攪拌時(shí)可先將防滲材料倒入水中浸泡。瀟河灌區(qū)工程中使用的是 JS500 型雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，砌筑砂漿在現(xiàn)場(chǎng)采用 0.4 m的砂漿攪拌機(jī)集中拌制，攪拌時(shí)間不少于 2~3 min,局部采取人工攪拌，人工攪拌不少于 3 遍。
2.4 混凝土澆搗、拆模及養(yǎng)護(hù)
混凝土澆搗過(guò)程中嚴(yán)禁過(guò)振、漏振，混凝土拆模時(shí)切勿損壞成品，要順著鹼與模板接觸面方向慢慢移動(dòng)，拆模后表面非常光滑，可通過(guò)經(jīng)常灑水的方式對(duì)其養(yǎng)護(hù) 15 d 左右。砌體完成后，砌體表面刷洗干凈并使用麻袋等浸濕物覆蓋，維持 20 d 以上，同時(shí)要保持砌體表面濕潤(rùn)，并經(jīng)常灑水養(yǎng)護(hù)，為避免砌體受振動(dòng)破壞，養(yǎng)護(hù)期間不得在上面堆放重物或修鑿石塊。
3 效益分析
摻入聚丙烯高纖維防滲材料后，提高了溢流面表觀的平整度和光滑度，一般可使混凝土強(qiáng)度增加10%.使用過(guò)程中表面裂縫現(xiàn)象明顯減少，抗沖刷能力大大提高。實(shí)踐證明，聚丙烯高纖維防滲材料能減少混凝土裂縫，降低和減少修補(bǔ)裂縫帶來(lái)的損失，大大提高工程效益。
目前，聚丙烯高纖維防滲材料單價(jià)為 2.7 萬(wàn)元/t,假設(shè)每立方米混凝土中摻入 1 kg 聚丙烯高纖維防滲材料，加上施工費(fèi)用，每立方米的造價(jià)約為 40 元。如果不使用聚丙烯高纖維防滲材料，每立方米造價(jià)為60 元以上。此外，在混凝土中摻入聚丙烯高纖維防滲材料，使混凝土抗沖刷性增強(qiáng)，提高了工程使用壽命，降低后期維護(hù)所需人工和材料等成本。
4 結(jié)語(yǔ)
在瀟河灌區(qū)節(jié)水工程中應(yīng)用聚丙烯高纖維防滲材料后，大大提高了灌區(qū)效益，可更好地為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展提供灌溉水源，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。
實(shí)踐表明，聚丙烯高纖維防滲材料具有明顯優(yōu)勢(shì)，應(yīng)大力推廣使用，但摻入聚丙烯高纖維防滲材料時(shí)要嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，以達(dá)到事半功倍的效果。
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