聚丙烯纤维混凝土在巴家咀水库除险加固工程中的应用

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［摘要］通过对聚丙烯纤维混凝土拌和方法的改进，进行定点、定量、定时在粗骨料中投放聚丙烯纤维进行混凝土拌合，聚丙烯纤维混凝土中聚丙烯纤维分散性、混凝土和易性得到明显改善，解决了聚丙烯纤维混凝土不易搅拌均匀、易结块成团、浇筑平仓抹面困难的难题，提高了混凝土浇筑质量。

［关键词］聚丙烯纤维混凝土分散性抗裂抗磨，巴家咀水库

1工程概况

巴家咀水库位于黄河流域泾河支流蒲河，是一座集防洪保坝、供水、灌溉及发电于一体的水利枢纽工程，水库总库容5.11亿m3，属大型工程。左岸新建溢洪道泄流堰为WES实用堰，进口高程1095.0m，堰顶高程1106.0m，单孔宽13.0m，共两孔。溢洪道下游设挑流鼻坎将水流挑入下游河道。设计水位1124.95m，校核水位1125.94m，最大泄流流量6680m3/s，最大过流流速35m/s。

巴家咀水库入库泥沙年平均含量218kg/m3，汛期年平均含沙量337kg/m3，入库泥沙悬移质泥沙各年中值粒径变化于0.016～0.026mm间，多年平均中值粒径约0.022mm。入库推移质较少。

2聚丙烯纤维混凝土简介

(1)聚丙烯纤维抗裂抗磨原理

普通混凝土在硬化过程初期,水和水泥反应形成结晶体,各微观体积缩小,引起混凝土宏观体积的收缩;硬化后期混凝土内自由水分蒸发引起干缩。这些变化产生应力，某个时期当应力超出了水泥机体的抗拉强度,在混凝土内部就出现微裂缝,这些微裂缝不可避免地普遍存在于混凝土内的骨料和水泥凝胶体的局部接触面处以及凝胶体自身内部。在混凝土内掺入聚丙烯纤维,聚丙烯纤维在混凝土材料中均匀分布,形成混凝土内部之乱向支撑体系,可以有效地控制水泥基体收缩及离析裂纹的形成,截断并防止微裂缝的发展,避免了贯通毛细孔道的形成,保证了集料的均匀级配,大大提高混凝土及砂浆的粘结力,增强其抗裂、抗磨效果;同时由于纤维丝极其细微,故有效长度较大,彼此相粘连的聚丙烯纤维在混凝土中表现出“承托”骨料的作用,降低了混凝土表面的析水与集料的离析,从而降低了混凝土中直径为50～100nm和直径大于100nm的孔隙含量,提高了混凝土的表面光滑度和表面密实度。当高速水流冲刷磨损混凝土时,必然碰到多条不同向的微纤维,这些纤维连接着混凝土内部的微颗粒,增加了微颗粒被水流冲走的难度,大大降低了磨损进一步发展的速度。

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