聚丙烯纖維混凝土

第一節(jié)概述聚丙烯纖維混凝土是60年代末國外開發(fā)的一種新型混凝土材料。它具有能防止或減少裂縫、改善長期工作性能、提高變形能力和耐久性等優(yōu)點因而在軍事、交通、房建、機場、水利等類工程上得到了廣泛的應(yīng)用。我國從90年代初首先在道路、橋梁和房建工程中應(yīng)用此類材料，取得良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。但水利工程部門對聚丙烯纖維混凝土還只停留在試驗階段，僅有的一點試驗成果也很不系統(tǒng)完整，影響了這一新材料在水利工程上的開發(fā)應(yīng)用。在新世紀到來之際，水利建設(shè)正面臨著新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。作為國家的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，水利部門不僅要以更快的速度建設(shè)更多的水利工程，而且在工程質(zhì)量上也要滿足更高的建設(shè)標準，要求進一步采用新技術(shù)、新工藝和新材料。與其它工程相比，水利工程對混凝土有著自己特殊的要求。特別是近年來出現(xiàn)了許多技術(shù)難度高的新工程結(jié)構(gòu)，帶來了水工混凝土一系列的新問題。例如，我國近十幾年來得到迅速發(fā)展的面板壩以及許多板式結(jié)構(gòu)的防裂問題、許多擋水、隔水結(jié)構(gòu)的混凝土提高防滲性能的問題以及高壩建設(shè)帶來的高速水流沖刷磨損問題等等。這些都要求提高水工混凝土的抗?jié)B、防裂、耐磨、抗沖擊、韌性、耐久性等綜合性能。為了適應(yīng)我國水利工程快速發(fā)展的形勢，提高工程質(zhì)量和長期效益，開展聚丙烯纖維混凝土的有關(guān)性能及其在水利工程上應(yīng)用的研究，具有重要的現(xiàn)實意義，是十分必要的，也是十分迫切的。白溪水庫總庫容1.684億m3，屬國家大（2）型水庫，是以供水、防洪為主、兼顧發(fā)電、灌溉等效益的綜合利用水利樞紐。水庫大壩采用鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高124.4m，在我國面板堆石壩中高度居第四位。大壩上游壩坡1:1.4，下游平均壩坡1:1.52，壩頂高程177.4m，面板厚度由壩頂至壩底為30~66cm，在面板厚度的中部布置20、22、25mm、間距2020cm的鋼筋網(wǎng)?；炷撩姘鍓喂こ讨?，防止面板的裂縫和提高混凝土變形能力一直是主要技術(shù)問題之一。裂縫的產(chǎn)生不僅加大了大壩滲漏損失，降低了工程效益，而且使混凝土的耐久性降低，鋼筋銹蝕，影響工程壽命。白溪水庫大壩二期面板位于水位變動區(qū)，冬季經(jīng)常受到寒流、大風等環(huán)境因素的作用，工作條件比較惡劣。防止或減少裂縫和提高面板抗變形能力，對延長面板工作壽命，保證大壩安全運行，十分必要。同時，白溪水庫溢洪道末端流速達到35~37m/s，需要采取措施有效的防止混凝土的沖刷磨蝕。根據(jù)有關(guān)專家建議，經(jīng)工程建設(shè)單位白溪水庫建設(shè)指揮部、工程設(shè)計單位華東勘測設(shè)計研究院、施工單位水電十二局以及施工監(jiān)理等共同研究，為了提高白溪水庫工程混凝土的質(zhì)量和耐久性，決定結(jié)合工程建設(shè)開展對聚丙烯纖維混凝土在水利工程上的應(yīng)用研究。這個想法在2000年4月得到了水利部和兩院院士、中國工程院副院長潘家錚等國內(nèi)有關(guān)知名專家的關(guān)注和支持。經(jīng)寧波市水利局同意申報，《聚丙烯纖維混凝土在水利工程上的應(yīng)用研究》課題已列入水利部和寧波市2000年度科技創(chuàng)新項目計劃（項目編號SCX2000-32）。本項研究首先進行了國內(nèi)外聚丙烯纖維混凝土的應(yīng)用和研究情況的調(diào)研。在此基礎(chǔ)上，開展了對聚丙烯纖維混凝土力學性能、防裂性能、變形、韌性、抗?jié)B、抗凍、耐磨、抗沖擊、耐久性、聚丙烯纖維砂漿防裂以及增韌細觀結(jié)構(gòu)等性能的室內(nèi)試驗研究。室內(nèi)試驗主要由南京水利科學研究院、浙江省水利水電河口海岸研究設(shè)計院及中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所凍土工程國家重點實驗室等單位承擔。在開展室內(nèi)試驗的同時，由工程指揮部、設(shè)計院、施工工程局、施工監(jiān)理等共同在溢洪道進口及二期面板1#、3#和9#試驗塊開展了施工工藝的試驗研究。在對聚丙烯纖維混凝土主要性能和施工工藝試驗研究的基礎(chǔ)上，于2000年邀請以中國工程院院士譚靖夷為首的專家組對白溪水庫二期面板聚丙烯纖維混凝土試驗研究進行了評審，專家組一致認為，試驗技術(shù)路線正確、方法合理，所得結(jié)果可信。試驗成果表明，摻加聚丙烯纖維可以明顯減少混凝土收縮和開裂，改善混凝土的變形性能和提高耐久性，在自然條件下，紫外線長期輻射不會造成聚丙烯纖維混凝土性能的退化。聚丙烯纖維混凝土技術(shù)性能明顯優(yōu)于普通混凝土，增加的少量工程費用與取得的質(zhì)量效益相比，經(jīng)濟上是可以接受的，建議在二期面板上應(yīng)用。經(jīng)過設(shè)計部門同意，2000年10月至12月，完成了二期面板（128.5m以上）聚丙烯纖維混凝土的施工，混凝土方量達11000m3。2001年3月下旬，又在溢洪道陡槽末端，進行了C40聚丙烯纖維混凝土和外摻硅粉抗磨蝕劑聚丙烯纖維混凝土的工程試驗。此外，還對噴射聚丙烯纖維混凝土技術(shù)進行了現(xiàn)場試驗。通過上述工作，已完成了水利部和寧波市2000年科技創(chuàng)新計劃項目《聚丙烯纖維混凝土在水利工程上的應(yīng)用研究》計劃任務(wù)書規(guī)定的各項試驗研究任務(wù)?，F(xiàn)對試驗研究的主要成果敘述如下。第二節(jié)國內(nèi)外聚丙烯纖維混凝土研究和應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向聚丙烯纖維是由丙烯聚合物或共聚物制成的烯烴類纖維。根據(jù)其生產(chǎn)過程可以分為兩種。聚丙烯在熔融狀態(tài)下經(jīng)過牽拉使纖維分子定向，再擠壓成薄片（flatsheet）或形成長絲（filament）。前者經(jīng)過破碎、裂膜成為纖化纖維（fibrillatedfiber），其斷面一般為不規(guī)則、近似矩形，纖維之間有橫向連接成網(wǎng)狀；后者在縱向切斷后成為圓形斷面的復(fù)絲或單絲纖維。聚丙烯纖維比重為0.91，強度高，抗拉強度可達200~300MPa，彈性模量3400~3500MPa，完全不吸水，為中性材料，與酸堿不起作用，熔點160～170℃，燃點590℃。摻加在混凝土中的聚丙烯纖維長度一般為12-30mm，直徑幾十微米。當摻量僅為混凝土體積的0.1%時，在1m3混凝土中可以有數(shù)百萬根至數(shù)千萬根纖維隨機分布，使混凝土性能得到很大改善。根據(jù)國內(nèi)外的試驗研究和工程應(yīng)用經(jīng)驗，與常規(guī)混凝土比較，聚丙烯纖維混凝土有以下幾方面的特點。1．防止或減少混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生?；炷烈蚴湛s產(chǎn)生的裂縫主要是在早期發(fā)生。聚丙烯的摻入，可以在混凝土塑性階段、變形模量較低時，有效地減小收縮和裂縫的發(fā)生，在硬化后期也可使干縮裂縫得到一定程度的抑制，從而使裂縫細化，使之對工程無害或少害。上述特性使聚丙烯纖維在板式結(jié)構(gòu)中作為次要加強筋而得到最廣泛的應(yīng)用。2．改善混凝土的變形特性和韌性?；炷潦且环N由多種成分形成的非均質(zhì)脆性材料，在各組成成分的結(jié)合處很容易產(chǎn)生集中應(yīng)力使其進一步變脆。而聚丙烯纖維的加入，使混凝土的這一弱點得到很大改善。一是提高了混凝土的極限拉伸率。有大量試驗資料證明，一定摻量的聚丙烯纖維混凝土的極限拉伸率比素混凝土提高0.5~2倍。二是大大提高了混凝土的韌性。普通混凝土在受拉伸、彎折而破壞時，一般為脆性斷裂，在混凝土發(fā)生裂縫后就基本不能再承受荷載。而聚丙烯纖維混凝土在初裂縫發(fā)生后，仍有一定的承載能力，實質(zhì)上是對外荷能量吸收能力的提高以及混凝土變形性能的改善。按照美國ASTM標準進行的韌度試驗結(jié)果表明，聚丙烯纖維混凝土的韌度指數(shù)比普通混凝土增加15~70%。三是抗破碎性。普通混凝土在受壓破壞后，往往成斷碎狀，而聚丙烯纖維混凝土在受壓破壞后，仍能保持一定程度的整體性。3．對混凝土強度性能的影響。試驗證明，加入聚丙烯纖維，并不能提高混凝土的靜力強度。但國外的試驗表明，由于韌性改善，抗沖擊能力可以提高2倍以上，抗磨損能力也可提高20~105%。4．提高了混凝土的耐久性。由于聚丙烯纖維混凝土能大大減少裂縫發(fā)生和使裂縫細化，從而使混凝土的抗?jié)B能力得到較大提高。根據(jù)國內(nèi)外試驗，摻加纖維后，混凝土滲漏可減少25~79%，抗?jié)B標號從W10提高到W14?？?jié)B性能的改善必然使混凝土的抗凍融能力得到提高。許多文獻還報導(dǎo)了聚丙烯纖維混凝土能顯著減少海水等侵蝕性環(huán)境對鋼筋的銹蝕作用。關(guān)于聚丙烯纖維混凝土在紫外光幅射下的壽命問題，國外一般認為，對混凝土或水泥制品不存在紫外老化問題。加拿大國家科學研究院建筑研究所的詹姆斯?皮奧都恩在《纖維混凝土手冊》一書中指出：雖然聚丙烯在紫外線照射下將發(fā)生老化，但聚丙烯纖維水泥復(fù)合物在受到相當于若干年自然陽光的紫外線照射下，沒有強度損失。英國Surrey大學研究纖維混凝土的專家漢南博士在他的一項長期研究中，進行了聚丙烯纖維復(fù)合水泥薄板人工氣候老化試驗。采用的復(fù)合板材中聚丙烯纖維體積含量達到4~8%，該板材放置在室內(nèi)和露天自然條件下，在齡期分別為1、6、12月和2、3、5、10年時，測定了材料的彎曲韌度和彎曲應(yīng)力。結(jié)論是：在10年時間內(nèi)，未覺察到材料的老化。應(yīng)當說，這種復(fù)合材料由于聚丙烯含量很高，老化對其性能的影響遠比含量僅為0.1%的一般纖維混凝土要大得多。因此可以認為氣候老化對聚丙烯纖維混凝土性能的影響是很小的。5．聚丙烯纖維混凝土的施工性能。國內(nèi)外大量實踐表明，聚丙烯纖維混凝土的施工與常規(guī)混凝土沒有大的不同，一般的施工方法都適用于聚丙烯纖維混凝土。但聚丙烯纖維混凝土在相同配合比下，坍落度比普通混凝土要降低30%左右。有的文獻指出，聚丙烯纖維混凝土泌水速度降低，收面作業(yè)應(yīng)比普通混凝土晚一些進行。由于聚丙烯纖維混凝土具有上述良好的技術(shù)經(jīng)濟指標，在國內(nèi)外得到了迅速而廣泛的應(yīng)用。80年代初，美國出現(xiàn)了第一個用于水泥制品的聚丙烯纖維專利商標Fibermesh，目前已有美、英、韓等國的產(chǎn)品。工程應(yīng)用最初是在美國的軍事工程，但很快發(fā)展到民用工程，主要是在板式結(jié)構(gòu)中采用，如房建中的地坪、地下室底板和墻、路面、橋梁鋪裝層、機場跑道、停機坪等。在水利工程中，美國已在壩工修補、灌溉渠道襯砌、邊坡防護等工程中進行了應(yīng)用。由于聚丙烯纖維混凝土比普通混凝土有較高的粘稠性，用在噴射混凝土中，不但可以提高性能，還可以減少回彈損失，應(yīng)用也日益廣泛。我國是從90年代初開始引進，最初用于公路、橋梁工程，以后在房建中也越來越多的得到應(yīng)用。目前國內(nèi)已有多家工廠生產(chǎn)聚丙烯纖維以滿足各行業(yè)不同混凝土施工需要。在我國水利工程上，聚丙烯纖維混凝土還只停留在試驗階段。在試驗研究方面，國外在聚丙烯纖維混凝土的力學性能、耐久性、施工工藝、纖維增強機理等方面做了大量的工作，并且已編制了這方面的有關(guān)試驗規(guī)范和技術(shù)標準。而我國只有上海同濟大學、大連理工大學等院校做了一些研究工作，遠遠不能滿足我國發(fā)展這項技術(shù)的要求。第三節(jié)聚丙烯纖維混凝土主要性能的試驗研究本項聚丙烯纖維混凝土的室內(nèi)試驗主要進行了以下內(nèi)容：一．配合比試驗方案的擬定1．試驗用原材料（1）水泥：為海螺牌525號普通硅酸鹽水泥。經(jīng)檢驗，該水泥在稠度、安定性、凝結(jié)時間、強度指標上均滿足國標要求。（2）粉煤灰：為寧波北侖電廠粉煤灰，經(jīng)檢驗，符合二級灰要求。（3）改性聚丙烯纖維：為東華大學研制，方大紡織化纖產(chǎn)品。其性能見表1。表1改性聚丙烯纖維的性能纖維絲品種1#2#比重/g/cm30.910.91纖維長度/mm151151燃點/℃590590熔點/℃160~170167.2~168.8抗拉強度/MPa119.2382.9極限拉伸/%48459.9直徑/μm62~6951改性聚丙烯纖維利用熔融聚丙烯在通過細小噴絲孔徑時的“附壁”效應(yīng)，使改性劑分子帶羥基的親水助劑附在了纖維表面，加強了纖維的親水性，從而增強了它與水泥的結(jié)合力。2#纖維是在1#纖維中加入防老化劑，以下試驗中除專門說明外，采用的均為1#聚丙烯纖維。（4）外加劑：采用水電十二局科研所混凝土外加劑廠生產(chǎn)的BLY引氣減水劑及NMR高效減水劑。（5）集料：砂，石料性能詳見表2表2砂石料性能集料名稱吸水率%飽和面干表觀密度g/cm3細度模數(shù)含泥量%砂3.92.52.672.36卵石5~20mm1.872.6一0.73卵石20~40mm1.422.6一0.252．二期面板聚丙烯纖維混凝土配合比方案的擬定本次聚丙烯纖維混凝土的配合比試驗研究按照使用部位不同，主要進行了兩種配合比試驗。即為二期面板混凝土進行的配合比試驗和為溢洪道抗磨混凝土進行的配合比試驗。白溪水庫設(shè)計單位華東勘測設(shè)計研究院對大壩二期面板混凝土的設(shè)計指標為混凝土強度等級C25，抗?jié)B標號W8，抗凍標號D100，含氣量4-5%。南京水利科學研究院在《白溪面板混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計試驗報告》中推薦的不摻纖維的混凝土配合比見表3，表中，粉煤灰摻量為15%，超量系數(shù)1.3。表3每立方米混凝土材料用量kg/m3水泥粉煤灰砂卵石粒徑mmBLYNMR水5-2020-40254586276386382.992.24123聚丙烯纖維混凝土配合比試驗方案的擬定中，為比較纖維的不同摻量以及粉煤灰摻量對混凝土性能的影響，纖維摻量分0、0.6、0.9、1.2kg/m34個等級，粉煤灰的摻量分等量替代和超量替代（超量系數(shù)1.3）兩種。由于纖維的摻入會減小坍落度,粉煤灰摻量對坍落度也有一定影響。為保持未摻纖維前的坍落度，在不加纖維混凝土的配合比基礎(chǔ)上，采取了兩種措施。對粉煤灰等量替代的，砂率調(diào)整為0.37。對粉煤灰超量替代的，砂率調(diào)整為0.35，并通過適當加大水灰比來保持原坍落度，見表4。粉煤灰超量取代的還增加纖維含量為0.9、1.2及1.5kg/m3的各一組，為維持水灰比和坍落度與不摻纖維的混凝土基本不變，每方混凝土增加10kg水泥用量，見表5。表4聚丙烯纖維混凝土配合比(一)編號粉煤灰水膠比砂率%坍落度cm每立方混凝土材料用量kg/m3摻量%超量系數(shù)水泥粉煤灰聚丙烯纖維砂卵石5~20mm卵石20~40mmBLY(1%)NMR(0.75%)水A-11510.38376~82544506956176172.992.24114A-21510.40376~8254450.66896136132.992.24120A-31510.40376~8254450.96886126122.992.24121A-41510.41376~8253451.26866106102.982.24123A-5151.30.42356~8254580.96436216212.982.24125A-6∕∕0.41386~8300∕0.97106056053.002.25124表5聚丙烯纖維混凝土配合比(二)編號粉煤灰水膠比砂率(%)坍落度(cm)每立方混凝土材料用量kg/m3摻量(%)超量系數(shù)水泥粉煤灰聚丙烯纖維砂卵石5~20mm卵石20~40mmNMR(0.75%)BLY(1%)水B-1151.30.415343.82525806236336332.222.97123B-2151.30.414343.4262610.96156256252.323.09128B-3151.30.418343.8262611.26156256252.323.09129B-4151.30.421344.3262611.56156246242.323.091303．抗磨聚丙烯纖維混凝土配合比方案擬定溢洪道陡槽底板為C40高強鋼筋混凝土，（除最上游一塊）。在第十二工程局施工科學研究所提供混凝土配合比基礎(chǔ)上，保持混凝土水泥用量不變，坍落度基本不變，擬定了聚丙烯纖維摻量為0、0.6、0.9、1.2kg/m3及摻0.9kg/m3聚丙烯纖維加37kg/m3硅粉混凝土抗磨蝕劑共五種混凝土配合比方案。見下表。表6抗磨聚丙烯纖維混凝土試驗配合比編號水膠比砂率%坍落度每方混凝土材料用量kg/M3水泥砂卵石mm水聚丙烯纖維HLC-IIINMR5-2020-4040-80C-10.37305~73095962844267141140—2.31C-20.38305~73095962844267111170.6—2.31C-30.38305~73095932844267111180.9—2.31C-40.39305~73095932844237081211.2—2.31C-50.29295~73095752874337231020.937—C-60.32305~72726072914357241000.937—注：大石：中石：小石=0.5：0.3：0.2混凝土中摻入聚丙烯纖維，坍落度略有下降，通過適當增加用水量來調(diào)整。摻入硅粉抗磨蝕劑，坍落度增加，通過減少用水量使混凝土坍落度保持基本一致。試驗的試件均由三級配混凝土拌和后，經(jīng)孔徑40mm篩濕篩后制作成型（除特殊注明）。二．拌合物性能試驗拌合物性能試驗主要試驗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對泌水速度的影響。其結(jié)果見表7及圖1。由表7可以看出，聚丙烯纖維的摻入對混凝土含氣量無影響；摻入纖維后，混凝土初凝提前1~1.5h，終凝也略有提前，但凝結(jié)時間與纖維的摻量之間尚未發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的變化；纖維摻量對坍落度隨時間變化特性也沒有明顯變化規(guī)律。表7聚丙烯纖維混凝土拌合物性能編號粉煤灰纖維摻量kg/m3含氣量%凝結(jié)時間容重kg/m3坍落度cm摻量超量系數(shù)初凝終凝00.5h1.0hA-115104.58:4210:2523207.03.11.5A-21510.65.07:108:4023008.1一1.9A-31510.94.97:009:0623058.14.52.3A-41511.25.07:109:1523206.63.72.4A-5151.30.94.17:209:4523117.14.82.2A-6－－0.94.67:3510:0023006.15.90.7圖1泌水總量隨時間變化對照曲線由圖1可以看出，聚丙烯纖維的摻入明顯減少塑性混凝土表面析水，表現(xiàn)為泌水率下降，泌水推遲20min開始，提早30min結(jié)束。三．力學性能試驗力學性能試驗主要進行了抗壓、抗拉和抗折試驗。1．聚丙烯纖維混凝土試驗結(jié)果見表8。表8聚丙烯纖維混凝土的力學性能編號粉煤灰聚丙烯摻量抗壓強度MPa抗折強度MPa28d抗拉強度MPa摻量%超量系數(shù)7d28d60d90d7d28dA-1151028.337.638.638.73.892.643.16A-21510.625.633.335.235.93.632.583.11A-31510.923.133.235.337.73.892.313.20A-41511.223.232.935.437.83.982.143.11A-5151.30.925.734.242.442.63.962.102.87A-6000.925.634.336.640.04.232.983.07B-1151.3029.539.23.89B-2151.30.928.237.54.08B-3151.31.227.839.44.13B-4151.31.528.143.64.25由表8可以得出以下幾點：（1）A-2~A-4各組因比不摻纖維的A-1組水灰比略大，抗壓、早期抗拉均稍有下降，28天抗拉強度與不摻基本相同，除小摻量的纖維混凝土外，其余的抗折強度比不摻纖維的混凝土略有增加。強度指標超過了設(shè)計要求。（2）B組摻纖維混凝土在增加用水量的同時，增加了水泥用量，因此，其強度指標一般均高于不摻纖維的混凝土。（3）摻入粉煤灰對強度指標有一定影響。當纖維摻量相同，不摻粉煤灰的混凝土（A-6）早期抗壓、抗拉、抗折強度均高于摻粉煤灰混凝土（A-3，A-5），但齡期為60天和90天，粉煤灰超摻組抗壓強度最高。2．抗磨聚丙烯纖維混凝土抗磨聚丙烯纖維混凝土的力學性能見表9。表9抗沖磨聚丙烯纖維混凝土力學及變形性能編號水泥用量kg/m3纖維摻量kg/m3HLC-Ⅲkg/m3抗壓強度MPa抗拉強度MPa28d抗拉彈模104MPa28d極限引伸率×10-628d7d28dC-13090-48.156.43.923.5123C-23090.6-44.753.44.003.4132C-33090.9-44.253.54.063.4134C-313090.9-44.653.14.203.0150C-43091.2-43.653.54.083.2137C-53090.93760.272.75.443.4154C-62720.93749.764.35.324.0148注：C-31混凝土配合比同C-3，用3#聚丙烯纖維。試驗表明，由于聚丙烯纖維混凝土的水灰比大于普通混凝土，因此抗壓強度比普通混凝土有所降低，但隨著齡期增加，抗壓強度降低值減??；聚丙烯纖維混凝土的抗拉強度比普通混凝土提高2-4%，且提高值隨纖維摻量的增加而增加。摻0.9kg/m3纖維和37kg/m3硅粉抗磨蝕劑使混凝土各項性能有較大幅度提高。四．變形性能和韌性試驗主要進行了兩種聚丙烯纖維混凝土的變形模量、極限拉伸率和二期面板聚丙烯纖維混凝土的彎曲韌性系數(shù)試驗。二期面板聚丙烯纖維混凝土的試驗結(jié)果見表10、抗磨聚丙烯纖維混凝土的試驗結(jié)果見表9。1．二期面板聚丙烯纖維混凝土的變形和韌性性能表10中的彎曲韌性系數(shù)測定按照《鋼纖維混凝土試驗方法》（CECS13：89）進行，該法與美國材料試驗協(xié)會（ASTM）標準C1018相同。在評價韌性系數(shù)時，則按日本土木工程協(xié)會方法（JSCE-SF4）。有文獻指出：日本JSCE-SF4法比美國ASTMC1018可更好體現(xiàn)纖維混凝土韌性。彎曲韌性系數(shù)（FJSCE）的計算公式為：FJSCE=TJSCEL/(BH2L/150)式中：FJSCE一彎曲韌性系數(shù)，MPa；TJSCE一當撓度為0~L/150時，荷載~撓度曲線下所覆蓋的面積（kN-mm）；L一試驗時的跨度（mm）；B，H一試驗試件斷面的寬和高（mm）。表10聚丙烯纖維混凝土變形特性及彎曲韌性系數(shù)編號粉煤灰聚丙烯纖維極限引伸10-6彈性模量104MPa彎曲韌性系數(shù)MPa摻量%超量系數(shù)摻量kg/m37d28d7d28d28dA-11510961083.073.410.75A-21510.61071152.923.190.79A-31510.91041172.733.091.01A-41511.21081252.883.040.91A-5151.30.9891042.853.250.81A-6000.91231302.842.970.98B-1151.300.50B-2151.30.90.80B-3151.31.21.18B-4151.31.51.02圖2聚丙烯纖維混凝土彎曲荷載─撓度曲線圖3素混凝土彎曲荷載─撓度曲線由表10可見以下各點：（1）纖維混凝土的彈性模量約比不摻纖維混凝土低5-13%；（2）除A組中超量替代的A-5組外，纖維混凝土各組的極限引伸率均大于普通混凝土。聚丙烯纖維摻量1.2kg/m3組的28天極限引伸值比普通混凝土提高16%。纖維混凝土的低彈模和高極限引伸率說明其變形能力優(yōu)于普通混凝土，因而有利于面板混凝土抗裂。（3）聚丙烯纖維混凝土最主要的特點之一是具有較高的韌性。表中聚丙烯纖維混凝土的彎曲韌性系數(shù)比普通混凝土提高的幅度：A組為5-35%，B組為60-136%。摻與不摻纖維混凝土的彎曲試驗的典型荷載~撓度曲線如圖2和圖3。從曲線中可以看到，當荷載達到峰值時，試件出現(xiàn)第一條裂縫，此時普通混凝土很快卸載，試件隨即斷裂而完全失去承載能力，荷載撓度曲線延伸較小。而纖維混凝土試件在發(fā)生初裂后，雖然承載能力也下降，但仍可在一段較長時間內(nèi)繼續(xù)承受一定荷載，它的峰后覆蓋面積比不摻纖維的混凝土大，表明纖維混凝土有較高的對荷載能量的吸收能力，也表明了纖維混凝土對動荷載的較高抗力。纖維混凝土的較高韌性說明了混凝土的傳統(tǒng)脆性弱點得到改善，這對支承在堆石壩體和反濾砂礫石層上的面板混凝土，適應(yīng)沉陷和水荷載下的變形、防止裂縫的發(fā)生具有重要意義。（4）A-3、A-6兩組具有相同的纖維摻量和膠凝材料用量，而A-3粉煤灰為摻量為15%的等量取代，A-6則不摻粉煤灰。A-6的28天極限引伸率比A-3高11%，彈性模量低4%。2．抗磨聚丙烯纖維混凝土的變形性能由表9可以看出，摻2#聚丙烯纖維的混凝土極限引伸率提高7-11%，抗拉彈模下降，即混凝土剛度下降，變形能力提高。而摻3#聚丙烯纖維的混凝土比普通混凝土極限拉伸率提高22%，絕對值達到150μ，與其他配合比相同的摻2#圖42#絲電鏡照片圖53#絲電鏡照片纖維的混凝土相比，極限引伸率提高12%，抗拉強度也有3%的提高。這主要因為3#纖維的表面經(jīng)特殊處理，斷面呈棱角狀，因而加大了與水泥材料的握裹力，使聚丙烯纖維混凝土的極限拉伸率提高。見掃描電鏡照片圖4及圖5。五．干縮試驗1．二期面板聚丙烯纖維混凝土的干縮試驗聚丙烯纖維混凝土的干縮試驗按規(guī)程進行。結(jié)果見表11。結(jié)果表明，摻與不摻聚丙烯纖維，在28天時，混凝土干縮率基本相同，粉煤灰超量系數(shù)為1.3一組的干縮比普通混凝土少8%，但在60天到90天時，聚丙烯纖維混凝土的干縮量普遍比素混凝土的小，其中仍以粉煤灰超量系數(shù)為1.3一組的干縮最小，比不摻纖維的混凝土少12%。表11各組混凝土干縮率試驗結(jié)果（單位：10-6）編號3d7d14d28d60d90dA-1107191275401506554A-2109204284407504540A-3105182273390478513A-4112190283405490528A-5106184267370465495A-61141882704005105542．抗磨聚丙烯纖維混凝土的干縮試驗成果見表12。表12聚丙烯纖維抗沖磨混凝土干縮性能編號纖維摻量kg/m3HLC-Ⅲkg/m3干縮率×10-63d7d14d28d60d90dC-10—58101235347487535C-20.6—63114257384554597C-30.9—69117248377528560C-41.2—61112252382549584C-50.93768148278390509532表12的結(jié)果與表11有所不同。聚丙烯纖維混凝土的干縮均比普通高強混凝土略大，纖維與硅粉抗磨蝕劑共摻組早期增加較多，但90天時其收縮已低于普通高強混凝土。總的看，摻入聚丙烯纖維對混凝土干縮量影響不大。六．抗?jié)B抗凍試驗研究聚丙烯纖維混凝土進行了抗?jié)B和抗凍兩項指標的試驗。試驗只對二期面板聚丙烯纖維混凝土進行。1．抗?jié)B性抗?jié)B性試驗結(jié)果列于表13。表13混凝土抗?jié)B試驗結(jié)果編號粉煤灰纖維摻量/kg/m3滲水高度/cm摻量/%超量系數(shù)逐級加壓到0.9MPa逐級加壓到2.1MPaA-115102.66.9A-21510.63.13.5A-31510.92.35.8A-41511.23.35.0A-5151.30.92.0—A-6——0.93.3—結(jié)果表明：各組混凝土抗?jié)B標號均大于W20，大大超過設(shè)計要求。摻纖維混凝土雖然水灰比比不摻纖維混凝土的大，在最終加壓為2.1MPa時，其滲水高度比不摻纖維的混凝土減少16~49%，抗?jié)B能力優(yōu)于素混凝土。2．抗凍性抗凍試驗是按快凍法進行。試驗結(jié)果列于表14，在開始50次凍融循環(huán)，抗凍性差別不大。凍融循環(huán)次數(shù)增加后，粉煤灰等量取代水泥的A組混凝土中，不摻纖維的A-1混凝土的抗凍指標為100次；摻0.6kg/m3的A-2混凝土抗凍指標為150次；而纖維摻量≥0.9kg/m3的A組各組混凝土，抗凍指標都大于或等于200次。聚丙烯纖維的摻入可使混凝土抗凍標號從100次至少提高到200次，聚丙烯纖維在提高混凝土的抗凍性上作用十分顯著。從表14可看出，凍融循環(huán)后，各組混凝土失重較小，而相對動彈性模數(shù)下降較多，說明混凝土凍融破壞主要是混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫造成，而摻入聚丙烯纖維有助于抑制和減少微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，從而提高了混凝土的抗凍性?；炷羶鋈谘h(huán)后抗彎強表14混凝土的抗凍試驗結(jié)果編號50凍融循環(huán)100凍融循環(huán)150凍融循環(huán)200凍融循環(huán)凍融循環(huán)后抗彎強度MPa重量損失率%相對動彈模數(shù)%重量損失率%相對動彈模數(shù)%重量損失率%相對動彈模數(shù)%重量損失率%相對動彈模數(shù)%A-1099.40.5084.60.92<60——4.2A-2098.40.3987.91.0383.22.1256.73.8A-3098.8091.1089.90.7279.56.4A-4096.20.2192.00.5084.01.2173.94.7A-5096.0094.6092.00.1277.46.0A-6098.5091.4090.50.1877.25.7注：1.凍后抗彎強度，A-1組凍融150次，其他均為凍融200次后測試。2.按“水工混凝土試驗規(guī)程”SD105-82規(guī)定，當相對動彈性模數(shù)下降至60%或重量損失率達5%，認為試件已達破壞。度的數(shù)據(jù)也充分證明了上述結(jié)論。七．聚丙烯纖維阻裂作用試驗纖維對混凝土早期硬化階段的阻裂作用試驗，國內(nèi)外都沒有標準方法。本次試驗采用了美國PaulP.Kraai在1982年建議的測定混凝土塑性收縮裂縫的方法。試件澆注于尺寸為610mm×915mm×19mm的木模中，木模底板與四側(cè)邊襯塑料薄膜，以防木模吸水，離木模周邊約20mm處固定20×20mm鋼絲網(wǎng)或Ф8鋼筋，以形成對混凝土收縮變形的約束。澆注后不養(yǎng)護，立即以約5m/s的風速吹試件表面，加速試件表面水份蒸發(fā)，連續(xù)吹24h后，測定試件表面的裂縫寬度和長度，用表15所示的權(quán)值加權(quán)計算其開裂指數(shù)以評定抗裂能力。表15計算開裂系數(shù)的權(quán)值裂縫寬度d（mm）d≥33>d≥22>d≥11>d≥0.5d<0.5權(quán)值3210.50.25由于該法所用試樣厚度很小，只能采用砂漿試件，其配合比見表16。表中，3-1和3-2兩組試件水泥、粉煤灰、砂和水的比例分別按照表4中A-1和A-3的配合比數(shù)據(jù)，但去掉了石子。在約束方式上，1-1及1-2兩組采用在周邊設(shè)置鋼筋，試驗發(fā)現(xiàn)此種約束過強，造成裂縫集中發(fā)生在周邊鋼筋附近，與實際情況不符。因此后兩組試驗改用鐵絲網(wǎng)約束，效果較好。試驗結(jié)果見表17。表16阻裂試驗砂漿配合比試驗組次水泥粉煤灰砂BLY%NMR%水纖維體積摻量kg/m3約束方式備注1-10.850.151.510.750.372-鋼筋河砂1-20.850.151.510.750.3720.92-11-1.5--0.5-鋼絲網(wǎng)標準砂2-21-1.5--0.50.93-110.1762.751.180.880.385-鋼絲網(wǎng)A-1砂漿3-210.1762.711.180.880.4050.9A-3砂漿試驗中發(fā)現(xiàn)，第一組砂漿板，風吹6h后，裂縫出現(xiàn)在試件四周設(shè)置鋼筋的部位及與木模四邊，不摻纖維砂漿的裂縫長而粗，且在試件一角有一條長33.5cm、寬0.05~0.2mm的細縫；摻纖維砂漿的裂縫短而細，試件內(nèi)沒有裂縫。第二組砂漿板，由于改變了周邊約束方式，裂縫主要出現(xiàn)在整個面板上，摻纖維砂漿的裂縫在長度和寬度上均少于不摻纖維的砂漿，裂縫系數(shù)減少58%。第三組砂漿板，只有不摻纖維的板上有6cm長，0.2mm寬的裂縫，纖維砂漿板上則無裂縫。由表17，纖維混凝土的開裂系數(shù)僅為普通混凝土的42-46%，阻裂作用明顯。表17纖維砂漿阻裂試驗結(jié)果編號纖維摻量kg/m3不同裂縫寬度d的裂縫長度(cm)開裂指數(shù)對比值備注3>d≥22>d≥11>d≥0.5d<0.51-1-29.478.311797.8100室溫27.5℃1-20.952.575.345.146相對濕度82%2-1-101.494.2131.4181.4100室溫30℃2-10.911.770.8119.777.042.4相對濕度63%3-1-61.5室溫30℃3-20.900相對濕度75%八．聚丙烯纖維及聚丙烯纖維砂漿在紫外線輻射下的老化試驗關(guān)于在紫外線作用下的纖維混凝土耐久性，國內(nèi)外都沒有試驗標準，文獻報導(dǎo)也很少。本次試驗中采用氙燈人工氣候老化箱來加速老化。參照國標《塑料氙燈光源曝露試驗方法》（GB9344-88），用人工方法模擬和強化在自然氣候中受到的光、熱、氧、濕氣、降雨等環(huán)境因素的作用。限于老化箱的尺寸限制，試件不能做得太大，因此，均采用砂漿試件。試驗老化條件為：輻射強度1000±200w/m2，黑板溫度65℃，每12h為一循環(huán)，每循環(huán)中，光照11.5h，降雨0.5h。老化總時間500小時。老化試驗內(nèi)容為：聚丙烯纖維絲在裸露條件下及在不同厚度砂漿板遮蓋時，老化48h、125h及250h后的性能變化。摻與不摻聚丙烯纖維砂漿試件老化對比：砂漿試件尺寸為：抗壓試件444cm，抗折試件2212cm；抗拉試件為小8字，抗?jié)B試件為上直徑7cm，下直徑8cm，高為3cm的截頭圓錐。試件成型后標準養(yǎng)護28天，分別測試老化前、老化250h和老化500h的各項性能。試驗結(jié)果見表18、表19及圖6和圖7。在上述老化條件下，裸露的普通聚丙烯纖維絲（1#絲），在24h氙燈照射后，性能嚴重下降，斷裂強度降到44%，伸長率已基本喪失。摻加了抗老化劑的2#絲斷裂強度也降到只有54%，伸長率僅為原來的35%。但水泥砂漿板對紫外線輻射有很大的防護作用。2mm厚砂漿板遮蓋下老化48h后，1#絲斷裂強度保留率為85%，伸長率保留率23%；2#絲斷裂強度和伸長率的保留率分別為91%和80%。2.4mm砂漿板保護下，老化125h后，1#絲斷裂強度和伸長率的保留率分別為74%和9%，2#絲斷裂強度保留率和伸長率保留率分別為75%，68%。加大砂漿板厚度后，效果十分明顯。表18的結(jié)果表明，當砂漿板厚度從2.5mm加大到5mm時，1#絲斷裂強度保留率和伸長率保留率分別提高1.15倍和2.8倍。而2#絲在5mm砂漿板保護下，老化250h后斷裂強度保留率和伸長率保留率分別為98%，99%，也就是基本沒有老化。以上成果完全說明，紫外線對混凝土包裹中的聚丙烯纖維的老化影響深度很小，在3、4mm的深度以內(nèi)，即沒有明顯的影響，尤其是對采取了抗老化措施的纖維，老化的影響更小?？梢缘贸鼋Y(jié)論，對于厚度在30cm以上的二期面板，無需擔心聚丙烯纖維的老化問題。表18聚丙烯纖維絲裸露及砂漿板遮蓋條件下老化結(jié)果試驗條件老化時間hr測試項目1#2#實測指標/保留率(%)實測指標/保留率(%)裸露絲0斷裂強度/MPa119.2285.2伸長率/%4849924斷裂強度/MPa53/44154.2/54伸長率/%<5/<0.0135/352mm砂漿遮蓋48斷裂強度/MPa100.7/85259.6/91伸長率/%109.7/2380/802.4mm砂漿遮蓋125斷裂強度/MPa88.6/74214.2/75伸長率/%44.2/9.166.9/682.5mm砂漿遮蓋250斷裂強度/MPa101.1/85_伸長率/%59.2/12_3.8mm砂漿遮蓋250斷裂強度/MPa114/96274.6/96伸長率/%89.8/1981.4/825.0mm砂漿遮蓋250斷裂強度/MPa116.3/98280.5/98伸長率/%163.6/3498/99砂漿試件經(jīng)過250h，500h老化，摻聚丙烯纖維砂漿的抗壓、抗拉和抗折強度都比老化前高，且其增長幅度比不摻纖維的素砂漿高，見表19。說明經(jīng)過紫外輻射后，砂漿整體強度沒有變化。但是，素砂漿和摻纖維砂漿老化后的抗?jié)B性能均有下降，摻纖維砂漿在老化開始時的下降速度要比素砂漿快，但在250h老化后，其抗?jié)B性能有不再下降的趨勢，但素砂漿在初期雖抗?jié)B性下降得少些，而后期還有下降的趨勢。試驗結(jié)果說明：氙燈老化對聚丙烯纖維混凝土力學性能無影響。對摻與不摻纖維混凝土抗?jié)B性均有影響，其原因還有待進一步研討。圖61#絲老化與砂漿板厚度關(guān)系圖72#絲老化與砂漿板厚度關(guān)系表19砂漿老化試驗結(jié)果項目不摻纖維砂漿摻纖維砂漿實測指標/保留率/%實測指標/保留率/%聚丙烯纖維摻量/kg/m3—0.9老化前抗壓強度/MPa28.430.3抗拉強度/MPa3.84.0抗彎強度/MPa8.819.38透水壓力/MPa>1.5>1.5老化250h抗壓強度/MPa46.1/16249.8/165抗拉強度/MPa4.22/1115.08/127抗彎強度/MP9.75/11110.69/114透水壓力/MPa1.20.6老化500h抗壓強度/MPa34.2/12041.0/135抗拉強度/MPa4.74/1255.72/143抗彎強度/MPa8.63/9811.25/120透水壓力/MPa0.90.6需要指出，由于對聚丙烯纖維混凝土的氣候老化試驗缺乏經(jīng)驗，為了達到加速老化、縮短試驗周期的目的，本次試驗采用了輻射強度為1000±200w/m2的氙燈。而美國材料試驗協(xié)會規(guī)程ASTMD4355-92對土工織物老化條件規(guī)定的氙燈輻射強度僅為0.35w/m2。我國紡織用纖維老化時間按規(guī)程只進行24小時。在0.35w/m2的強度下，聚丙烯土工織物經(jīng)500h老化，斷裂強度保留率為63%。冬天的太陽輻射強度約0.35w/m2，夏日的輻射水平約0.55w/m2。本試驗采用的輻射強度約相當于地面上太陽輻射強度的2200倍。考慮到自然條件下，平均1天內(nèi)太陽日照時間約10h，則老化箱內(nèi)24h輻射總量相當于自然條件的5300天。人工老化箱加速老化與自然條件在時間上的對應(yīng)關(guān)系與老化箱內(nèi)條件和試驗材料的種類有關(guān)，國內(nèi)外尚未有關(guān)于聚丙烯纖維混凝土人工氣候老化的報道，因此本試驗中老化箱與自然條件在時間上的對應(yīng)關(guān)系尚不清楚。盡管如此，從以上情況可以看到，本次試驗老化條件是十分苛刻的。這更說明，在自然條件下，聚丙烯纖維混凝土老化不會存在問題。上述結(jié)論與國外的工程實踐經(jīng)驗相一致。國外聚丙烯纖維混凝土的廣泛應(yīng)用已有近20年的歷史。加拿大國家施工研究協(xié)會90年出版“纖維混凝土手冊”指出，在聚丙烯纖維中加入0.25%商售抗氧化劑后，估計水泥體系中的聚丙烯纖維在25℃環(huán)境下的壽命將超過30年。韋斯特混凝土樁制造公司，1969年就用聚丙烯纖維制樁。美國在1989~1995年使用聚丙烯纖維混凝土修復(fù)SuryMountain壩、PalmerPond壩、Webber壩及Croton壩，工程量約為26000立方碼，至今完好。英國在1984年采用聚丙烯纖維興建的工程，也完好無缺，故在聚丙烯纖維制造過程中，加入抗氧防老劑，在水泥混凝土保護下，可有足夠長的使用壽命。九．抗沖磨抗沖擊試驗抗沖磨及抗沖擊試驗只對抗磨聚丙烯纖維混凝土進行。1．抗沖磨試驗按照美國材料試驗協(xié)會ASTMC1138-89方法進行。該方法模擬高速挾砂水流對過流面沖磨破壞而設(shè)計。由轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/min的葉輪帶動水和70個大小不等的鋼球磨擦試件表面72小時，根據(jù)沖磨后試件的失重來計算混凝土抗沖磨強度。試件尺寸為圓柱形ф285×100mm，抗沖磨裝置如圖8，試驗結(jié)果見表20。表20抗磨蝕試驗成果編號聚丙烯纖維摻量kg/m3HLC-Ⅲkg/m3抗沖磨強度h/kg/m2抗沖磨強度相對倍數(shù)C-10—6.831C-20.6—9.061.33C-30.9—10.141.49C-41.2—10.781.58C-50.93713.752.02圖8抗沖磨試驗裝置示意圖由表20可見，聚丙烯纖維的摻入，可提高混凝土抗沖耐磨性能。隨著纖維摻量增加，混凝土抗沖耐磨性能隨之提高的幅度越大。摻0.6、0.9、1.2kg/m3聚丙烯纖維的纖維混凝土，抗沖磨強度比C40普通高強混凝土分別提高33%、49%和58%，當硅粉抗磨蝕劑和聚丙烯纖維共摻時，其抗沖磨性能顯著提高，與C40高強混凝土相比提高1.02倍。如果不考慮聚丙烯纖維和硅粉的互相作用效應(yīng)，則單獨硅粉提高抗磨蝕能力的貢獻為0.36倍。2．抗沖擊試驗采用落錘法進行抗沖擊試驗，試驗方法見圖10。1．按表6配合比拌合混凝土，用20mm篩濕篩后成型試件，試件尺寸為Φ150×64mm，標準養(yǎng)護28天后進行試驗。2．沖擊錘2.0kg，下落高度h=900mm。3．沖擊錘中線與試件中心線對齊，測試時，沖擊錘自由落下。4．依據(jù)美國混凝土協(xié)會AC1544委員會推薦的方法計算沖擊能量。W=n·mgh其中：w—沖擊能量，N.mn—錘擊次數(shù)；h—沖擊錘下落高度，m；m—沖擊錘質(zhì)量，kg；g—重力加速度，m/s2。圖10抗沖擊試驗示意圖試驗時，將2kg重的落錘從900mm高度自由落下，當試件出現(xiàn)裂縫時，記錄沖擊次數(shù)，試驗結(jié)果見表21。表21聚丙烯纖維抗沖磨混凝土抗沖擊性能試驗結(jié)果編號纖維摻量kg/m3HLC-Ⅲkg/m3錘擊次數(shù)錘擊能量N·mC-10—10176.4C-20.6—18317.5C-30.9—44776.2C-41.2—48846.7C-50.937611076.0試驗結(jié)果表明：（1）聚丙烯纖維的摻入大大提高了混凝土的抗沖擊性能，纖維摻量為0.6kg/m3時，抗沖擊能力提高近一倍，纖維摻量為0.9、1.2kg/m3時，混凝土抗沖擊能力分別提高3.4倍和3.8倍。摻12%硅粉抗磨蝕劑加0.9kg/m3纖維的混凝土，比素混凝土抗沖擊能力提高5.1倍。（2）聚丙烯纖維摻量為0.9kg/m3時，混凝土抗沖擊能力提高幅度較大，比摻量為0.6kg/m3的纖維混凝土增加抗沖擊能力1.4倍。相比而言，纖維摻量為1.2kg/m3的纖維混凝土比摻量0.9kg/m3的纖維混凝土只增加抗沖擊能力10%。因此摻量為0.9kg/m3時纖維的對抗沖擊的增強作用最為明顯。十．聚丙烯纖維混凝土配合比的確定1．二期面板聚丙烯纖維混凝土配合比的確定通過上述試驗，對不同纖維含量的混凝土性能綜合比較見表22。從表中看出：（1）A-2至A-4各組由于要保持纖維混凝土坍落度不變而增加了水灰比，使抗壓強度指標稍有降低，但仍超出設(shè)計要求。摻量為0.9kg/m3的A-3組抗折和抗拉強度分別等于或超過素混凝土，纖維摻量0.6kg/m3的A-2組比摻量0.9kg/m3的A-3組各項強度指標都低。總的看，纖維的摻入和摻量的不同對強度指標影響不明顯。（2）A-2至A-4各組中，A-3的干縮率、彎曲韌度系數(shù)和抗凍融性能的指標較好；A-4組的極限引伸率和彈模指標較好，但指標改善不多，而費用相對增加較多。（3）粉煤灰超量取代的A-5組早期極限引伸和彎曲韌度都較差，不摻粉煤灰的A-6組水泥用量較多，干縮較大，對抗裂不利。由表8及表10可見，纖維摻量為0.9kg/m3粉煤灰超摻B-3組試件的彎曲韌度系數(shù)比等量取代相同纖維摻量的A3組有所減少，抗壓及抗折強度指標雖然有所增加，但增加不多，與增加的費用相比，不夠經(jīng)濟。根據(jù)以上資料，綜合比較性能和費用等因素，推薦采用抗老化性能2#纖維、摻量為0.9kg/m3、粉煤灰等量取代的配合比（A-3）作為白溪水庫大壩二期面板混凝土的配合比。表22各組二期面板聚丙烯纖維混凝土性能綜合比較配合比編號A-1A-2A-3A-4A-5A-6聚丙烯纖維摻量kg/m300.60.91.20.90.9粉煤灰摻量系數(shù)11111.30抗壓強度MPa28d37.633.033.232.934.234.390d38.735.937.737.842.640.028d抗折強度MPa3.893.633.893.983.964.2328d抗拉強度MPa3.163.113.203.112.873.0728d干縮率10-6554540513528495554極限引伸率10-6108115117125104130彈性模量104MPa3.413.193.093.043.252.97彎曲韌性系數(shù)MPa0.750.791.010.910.810.98凍融后相對動彈模%100次84.687.991.192.094.691.4200次測不出56.779.573.977.477.22．抗磨聚丙烯纖維混凝土配合比確定根據(jù)表9、表12、表20及表21的數(shù)據(jù)，各種配合比的抗磨聚丙烯纖維混凝土性能綜合比較列于表23中。表23各種配合比抗磨聚丙烯纖維混凝土性能綜合比較配合比編號C1C2C3C13C4C5C6聚丙烯纖維摻量kg/m300.60.90.91.20.90.9抗壓強度MPa7d48.144.744.244.643.660.249.728d56.453.453.553.153.572.764.328d抗拉強度MPa3.924.04.064.24.085.445.3228d干縮率10-6347384377382390極限引伸率10-6123132134150137154148彈性模量104MPa3.53.43.43.03.23.44.0抗磨蝕強度相對倍數(shù)11.331.491.582.02抗沖擊強度相對倍數(shù)11.84.44.86.1從表23，可以看出以下幾點：（1）加入纖維后，為保持坍落度不變，增加了水灰比，因而使聚丙烯纖維混凝土各組（未摻硅粉）的抗壓強度指標比素混凝土有所降低，但其絕對值仍遠高于設(shè)計指標，而抗拉強度則比素混凝土提高2~7%。再摻入硅粉后則使抗壓和抗拉強度指標分別比普通混凝土提高14~29%和36~39%。（2）摻入纖維使極限拉伸率提高7~11%，而采用3#纖維的混凝土極限拉伸率比素混凝土提高22%。在C-3組基礎(chǔ)上摻入硅粉時（C-4、C-5組），比C-3提高拉伸率絕對值20及14。纖維或硅粉的摻入對提高極限拉伸率作用顯著。（3）摻入纖維或硅粉對提高混凝土的抗磨蝕及抗沖擊能力作用十分顯著。而不同摻量水平的作用有所不同。聚丙烯纖維摻量為0.9kg/m3的組比0.6kg/m3的組抗磨蝕和抗沖擊分別提高12%和1.44倍；而摻量1.2kg/m3的組比0.9kg/m3的組兩項指標分別提高6%和9%。說明摻量為0.9kg/m3時效果高于摻量1.2kg/m3的組。（4）硅粉的摻入采用內(nèi)摻方式的雖然比外摻方式可以減少水泥用量37kg/m3，但強度指標及極限拉伸率均降低，彈性模量則增加。綜上所述，推薦在溢洪道高流速部位采用摻量為0.9kg/m3的聚丙烯纖維C40混凝土和摻量0.9kg/m3聚丙烯纖維并外摻37kg硅粉抗磨劑的高強混凝土進行現(xiàn)場試驗。在二期面板及溢洪道聚丙烯纖維混凝土工藝性試驗和施工應(yīng)用時，尚未大量開發(fā)3#纖維，因此纖維仍采用2#絲。十一．采用CT技術(shù)對聚丙烯纖維增韌防裂機制的試驗研究1．試驗原理與試驗設(shè)計1）試驗原理CT是英語中ComputerTomography的簡寫，即計算機層析成象技術(shù)。Tomography（層析成象），是一種從觀測數(shù)據(jù)反演物理模型的技術(shù)，在反演變換中要用到復(fù)雜的數(shù)學方法。這種變換只能采用計算機來完成。XCT掃描儀的原理是利用X射線穿透各種材料（包括人體）并被部分吸收后，到達檢測器，所得到的射線信號，再經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換后，由計算機對數(shù)據(jù)進行處理、成象（即層析成象技術(shù)）。CT圖是以不同灰階度的象素按矩陣排列的圖象。不同灰階度反映了被探測物質(zhì)對X射線的吸收程度，而此種吸收程度直接與物質(zhì)密度有關(guān)，因此形成的照片可以表示物體內(nèi)部物質(zhì)密度的變化，從而在細觀角度上得到被探測物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于CT有著可對物體進行無擾動、多層面和動態(tài)探測的優(yōu)點，因此在工業(yè)部門已廣泛用于對物質(zhì)結(jié)構(gòu)細觀變化過程的探測。近年來，已有許多學者把CT技術(shù)應(yīng)用于巖土受荷和變形過程的研究。聚丙烯纖維混凝土的主要優(yōu)點是防裂增韌。對聚丙烯纖維混凝土防裂增韌的機制，國外有許多學者進行了研究。一種認識是，普通混凝土出現(xiàn)微裂縫后，裂縫兩邊承受拉伸的能力是由骨料的鎖合而形成的架橋作用（crackbridgingaction）提供的。而加入了聚丙烯纖維后，纖維在微裂縫之間先是起架橋作用，阻滯混凝土的開裂，以后隨著外荷增加，纖維經(jīng)歷了與砂漿分離（debonding）和被拉出（pullout）的過程。在這過程中纖維混凝土經(jīng)歷交替的硬化和軟化。這些模型盡管已得到一些數(shù)學模型和試驗數(shù)據(jù)的支持，但還缺乏對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的研究驗證。本試驗旨在利用CT技術(shù)對聚丙烯纖維對混凝土的防裂增韌作用進行細觀結(jié)構(gòu)層次上的研究，目的主要是探討聚丙烯纖維混凝土構(gòu)件彎曲破壞過程及收縮開裂過程中聚丙烯纖維的作用機制。2）試驗設(shè)計：儀器采用中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所凍土工程國家重點實驗室的SOMATOMPLUS螺旋CT掃描儀及專門加工的用于CT儀的位移控制3軸加力設(shè)備。考慮CT掃描的特點和要求，彎曲試驗采用環(huán)形壓彎試件，施加徑向?qū)ΨQ荷載，在上下和左右斷面形成彎矩，對加力到破壞的全過程進行測試和分階段掃描。環(huán)形試件外徑100mm，內(nèi)徑63mm，厚度4mm。收縮試件根據(jù)國外有關(guān)資料，也采用環(huán)形試件，并對混凝土環(huán)加徑向約束。試件基本參數(shù)見表24。表24壓彎試件試驗參數(shù)表試驗類型編號試件尺寸mm纖維摻量（%）纖維直徑（μm）計算每cm3中纖維平均根數(shù)壓彎試驗YW-0外徑110內(nèi)徑63厚度400YW-1-10.210017YW-1-20.410034YW-1-3240010.6收縮試件SW-0外徑375內(nèi)徑315厚度1400SW-1240010.6SW-214005.3彎曲試驗中對試件的荷載變形全過程進行量測，并分階段進行CT掃描，對彎曲斷面上拉壓區(qū)（位于上下及左右斷面）進行CT數(shù)統(tǒng)計。根據(jù)有纖維及無纖維試件的位移、荷載及CT統(tǒng)計數(shù)歷時曲線的不同，對纖維的作用進行分析。收縮試驗中對試件裂縫發(fā)生與裂縫寬度進行觀測，裂縫寬度采用數(shù)碼相機照片用計算機圖形軟件進行測量。3．試驗的主要結(jié)論1）彎曲試驗①有纖維試件位移及荷載分別比無纖維試件大11~15%及18~35%：無纖維試件開裂突然發(fā)生，沒有征兆；有纖維試件的荷載－位移曲線上和荷載、位移歷時曲線上在臨近破裂前表現(xiàn)出有小的起伏變化，這些說明了纖維在微裂隙兩側(cè)的“跨橋”作用：即當裂隙張開到一定距離后，裂隙兩邊的纖維被拉緊而受力，使混凝土得到一定程度增強；隨著裂隙繼續(xù)張大，纖維或被拉與骨架脫離，或被拉出，即反映在位移、荷載的時間過程曲線上的起伏變化。②CT統(tǒng)計數(shù)值ME與被掃描物質(zhì)密度成正比，ΔME則表示密度變化值，SD表示密度的均方根誤差，SD的變化表示物質(zhì)密度不均勻性的增加或減小。試件受拉和受壓區(qū)是裂隙產(chǎn)生區(qū)，也應(yīng)是ME和SD變化最大的區(qū)域。比較有纖維和無纖維試件的CT統(tǒng)計數(shù)，可以看到，試件受力后，ME值總的趨勢是逐漸下降的。在開裂時ME值驟降，該下降值無纖維試件是有纖維試件的1.34~2.5倍。而開裂前后時段的ΔME比值，無纖維的是有纖維的1.7~5.3倍。對SD數(shù)的比較，也可以看到同樣的規(guī)律。以上數(shù)據(jù)表明了存在聚丙烯纖維時，混凝土的裂縫發(fā)生過程變得較為平緩，證明纖維對混凝土骨架裂隙形成的阻滯作用。③無纖維試件在發(fā)生初裂縫后，即不能承受進一步的荷載，如果讓儀器繼續(xù)發(fā)生位移時，試件即完全破碎。而有纖維試件在初裂后，可以繼續(xù)承受徑向位移而保持試件的完整。2）收縮試驗①有纖維試件裂縫寬度（當有兩條裂縫時為兩條裂縫寬度之和）僅為無纖維試件的21~29%。其中體積含量2%的聚丙烯砂漿試件出現(xiàn)兩條裂縫，但總寬度比無纖維試件小得多，證實了纖維防裂和使裂縫細化的作用。②各試件在出現(xiàn)裂縫后，ME值即持續(xù)減少，而SD增大。ME及SD的變化量，無纖維試件為有纖維試件的2~5.9倍。ME的減少反映了由于裂縫（裂紋）的存在引起密度的減少。由此可以估計SW-0-1、SW-1-1及SW-1-23個試件的密度變化大致在11%、1.8%及5.3%。此密度變化值應(yīng)與裂縫寬度成正比關(guān)系。4．結(jié)論1）聚丙烯纖維混凝土在纖維含量為0.2%及2%的條件下，可以明顯增大抗彎曲荷載及在荷載下的變形，且能在初裂后繼續(xù)承受一定量的荷載與變形而保持試件的整體性。2．由反映物質(zhì)密度的ME數(shù)值及其均方根誤差SD值的變化，可以從細觀結(jié)構(gòu)的層次上證明聚丙烯纖維在混凝土受拉壓過程中對混凝土的增強和阻裂作用。3．同等成型及環(huán)境條件下，受徑向約束的環(huán)形聚丙烯纖維混凝土試件比無纖維混凝土試件顯著減少收縮裂縫，在CT統(tǒng)計數(shù)值中得到了反映。4．本次試驗使用的SOMATOMPLUSXCT螺旋掃描儀屬于第3代醫(yī)用CT掃描儀，但用于對聚丙烯纖維混凝土的結(jié)構(gòu)研究，分辨率仍嫌不足，未能在CT成象中直觀看到纖維形態(tài)，只能通過CT數(shù)的統(tǒng)計來研究纖維的作用。雖然如此，采用CT技術(shù)研究聚丙烯纖維混凝土的受彎曲及收縮過程，并通過試件受力敏感區(qū)中CT數(shù)值的統(tǒng)計分析，還是可以得到聚丙烯纖維在混凝土受力過程中所起作用的大量信息，對提高我們對聚丙烯纖維阻裂、增韌機制認識的形象化和理性化十分有益的，也是對混凝土動態(tài)無損傷研究途徑的一個新的嘗試。第四節(jié)施工工藝試驗研究施工工藝性試驗主要結(jié)合溢洪道進口底板澆筑開展了聚丙烯纖維混凝土施工的一般工藝試驗、二期面板聚丙烯纖維混凝土滑模施工試驗、溢洪道陡槽聚丙烯纖維混凝土及硅粉抗磨蝕聚丙烯纖維混凝土施工試驗以及噴射聚丙烯纖維混凝土試驗等。聚丙烯纖維混凝土的拌和工藝及纖維的分散均勻性1．拌和工藝試驗聚丙烯纖維在混凝土中的摻入工藝有三種，其流程為：干拌法[A]砂+石+水泥+纖維干拌+水濕拌混凝土濕拌法[B]砂+石+水泥+水濕拌+纖維攪拌混凝土干拌法[C]砂+石+纖維干拌+水泥+干拌水濕拌混凝土聚丙烯纖維不同摻入方式對混凝土強度影響見表25。表25聚丙烯纖維不同攪拌方式的混凝土強度攪拌工藝攪拌時間min坍落度cm抗壓強度MPa備注7d28d干拌法[A]干拌1，濕拌46~843.6現(xiàn)場取樣濕拌法[B]濕拌56~840.9干拌法[A]干拌1，濕拌43.427.336.6室內(nèi)試驗干拌法[C]干拌1.5，濕拌43.829.138.4從表中看出，同等條件下，干拌法[A]成型的試件強度比濕拌法[B]略高，干拌法[C]成型試件強度又比干拌法[A]略高。對新鮮混凝土取樣用水洗法進行纖維分散均勻性試驗，結(jié)果見表26。由表可見，不同攪拌方式和拌和時間下，纖維實際含量與標準值的偏差都在容許范圍內(nèi)。攪拌工藝[C]的纖維含量較[A]更接近標準值，濕拌5min要比濕拌4min使纖維分布更均勻些。表26新鮮混凝土中纖維分布情況攪拌工藝與攪拌時間min設(shè)計纖維摻量kg/m3纖維重量g與標準值誤差%備注1234[A]法干拌1，濕拌4[C]法干拌1.5，濕拌40.90.851.761.361.411.34————-10~+13-8~-9試驗室采樣，每個樣4kg[B]法濕拌4[B]法濕拌50.90.90.3280.3610.3400.3770.3650.3710.3960.380-16~+1-3~-8工地采樣，每個樣1kg從以上試驗可知，從成型試件強度及纖維分散均勻性看，以干拌法[C]較好，但該法工序較多。因此采用何種拌和方式，應(yīng)結(jié)合施工情況來確定。2．現(xiàn)場試驗在溢洪道進口底板和二期面板試驗塊澆筑過程中，起初曾采用干拌法[A]，以后發(fā)現(xiàn)先干拌、后濕拌的拌制方法存在以下問題：（1）混凝土坍落度變化較大。因干拌時干料粘在攪拌機潮濕的筒壁上，拌制后的混凝土坍落度較大。而敲打筒壁后，粘在筒壁上的干料掉下，落入拌和料內(nèi)，使拌制后的混凝土坍落度又變小，故混凝土坍落度難于控制，影響混凝土質(zhì)量。（2）環(huán)境污染嚴重。干拌時水泥、粉煤灰、聚丙烯飛揚，使工作環(huán)境受到嚴重污染，并造成材料損失。（3）生產(chǎn)效率低。每拌一次料后就需用榔頭敲打筒壁使粘附的料掉下，再進料拌制，延長了拌制時間。而且粘附在攪拌筒內(nèi)刀片上的料很難敲干凈，經(jīng)過幾次攪拌后，刀片上裹滿了水泥砂漿，直接影響混凝土拌制質(zhì)量。必須經(jīng)常停機，用人工鏟除刀片上的砂漿，影響了混凝土生產(chǎn)效率。針對上述問題，提出了取消干拌程序，直接濕拌。為此，進行了干拌1min，濕拌4min與濕拌4min的對比試驗，試驗成果見表27。表27攪拌方式對比試驗成果表拌和方式抗壓強度（MPa）纖維含量kg/m3坍落度（cm）3d28d第一次第二次第三次干拌1mim濕拌4min24.239.50.9056.95.33.2濕拌4min24.142.70.896.46.16.5并進一步進行了干拌法攪拌時間的對比試驗，見表28。表28濕拌時間對比試驗成果表拌和時間min氣溫℃水溫℃混凝土溫℃坍落度cm機口試樣編號纖維含量g/kg機尾試樣編號纖維含量g/kg抗壓強度MPa4282425.54.541.44282425.54.21#0.3282#0.3404282425.55.13#0.3654#0.3965272426.5343.45272426.53.25#0.3616#0.3775262426.53.47#0.3718#0.380表中纖維含量為每kg混凝土中的纖維重（g），按每m3混凝土0.91kg，混凝土容重2.35t/m3，標準纖維含量應(yīng)為0.387g/kg。攪拌5min的纖維更接近于標準，因此拌和時間選擇5min。3．纖維分散均勻性檢驗（1）在溢洪道進口施工試驗時，對干拌1分鐘，濕拌4分鐘的拌和方式進行了纖維分散均勻性試驗。目測纖維在混凝土中的分布基本均勻。在澆注塊四角取樣檢測，纖維含量情況見表29。表29聚丙烯纖維含量試驗結(jié)果編號混凝土樣品濕重(g)烘干骨料重(g)聚丙烯纖維實際砂率(%)5-20mm石子比例(%)石子5-20mm石子20-40mm砂重量(g)含量kg/m319972372602870.4060.97436.647.7212613203373700.4721.133648.7310002402602900.4110.9936.748410002242542950.3610.8738.246.7平均0.99136.947.8變差系數(shù)0.1080.0250.017設(shè)計值0.9135.30.45誤差(%)+8.9+4.5+6.2由試驗可知，在所采用的方法下，纖維平均含量與設(shè)計值比較，誤差為+8.9%，基本是均勻的。存在誤差的原因之一是實測砂率和小石子的含量比設(shè)計值大4.5–6.2%，所取樣品級配偏細所致。（2）纖維分散均勻性的電鏡檢驗在二期面板施工中，對采用濕拌5min和干拌1min、濕拌4min兩種拌和方式各成型6塊試件。拌和機卸料時，分別在其首部、中部、尾部各取2塊，用水洗法測試聚丙烯纖維含量，同時進行電鏡分析。試件尺寸為15cm×15cm×15cm，養(yǎng)護28天后，切成150×150mm見方，8mm厚的薄片，將薄片分為九個觀察區(qū)，每個區(qū)的面積為50×50mm，每個區(qū)以3.5×3.5mm為一統(tǒng)計單元進行觀察統(tǒng)計。按統(tǒng)計單元，將觀察區(qū)觀察到的纖維根數(shù)繪到150×150mm混凝土的斷面上，形成聚丙烯纖維的分布情況。以攪拌罐中部成型的混凝土試件的統(tǒng)計圖為例，見附錄圖1、2。從圖中看到，纖維分布在石子空隙中的水泥漿體內(nèi)，雖有疏疏密密，從宏觀上看纖維分布比較均勻。各觀察區(qū)上纖維的統(tǒng)計根數(shù)列于表30，由表可見，二種攪拌方法在觀察區(qū)中平均根數(shù)較接近，濕拌[B]比干拌法[A]的極差和離差系數(shù)稍大些。表30罐中部試件50mm×50mm觀察區(qū)聚丙烯纖維根數(shù)及其統(tǒng)計結(jié)果拌和方式50×50mm混凝土觀察區(qū)上聚丙烯纖維根數(shù)值均方差(根)極差(根)離差系數(shù)每區(qū)根數(shù)平均A法362、474、294、249、382、422、353、335、348358662250.18B法276、381、355、489、248、280、439、339、266341832410.24表31罐中部試件出現(xiàn)不同纖維根數(shù)的統(tǒng)計單元數(shù)量攪拌方式觀察區(qū)號在3.5×3.5mm統(tǒng)計單元上聚丙烯纖維出現(xiàn)的根數(shù)12345678910111213141516171819A法1234567892535393429302232272020203330222733271519161414182428181112913172015141310812315148355114271064611546628313344312322113241121111B法12345678934341832133520233324192322192121181715201020151517182166201515132017117127115510574938358535675374342313231241343222113121111111111為評估每個觀察區(qū)內(nèi)纖維詳細分布情況，對兩種方法9個統(tǒng)計區(qū)內(nèi)所有3.5mm×3.5mm單元的纖維根數(shù)進行了統(tǒng)計，見表31。由表可知，絕大部分統(tǒng)計單元內(nèi)含纖維為1~8根，占總數(shù)96%以上，在一個統(tǒng)計單元上纖維的數(shù)量超過8根的機率濕拌法[B]比干拌法[A]略多。在攪拌機不同部位混凝土中纖維分布統(tǒng)計情況見表32。統(tǒng)計表明，二種攪拌方法，罐中不同部位觀察區(qū)斷面上聚丙烯纖維的平均根數(shù)較接近。但A法的極差和離差系數(shù)都比B法小。統(tǒng)計單元中含1~8根纖維的單元數(shù)占總單元數(shù)的比例A法和B法分別為98%和97%。說明纖維在混凝土攪拌罐中是均勻的。聚丙烯纖維在混凝土中分布的典型情況見附錄圖5~10。其中如照片7中五根纖維并在一起是非常少見的。表32攪拌機各部位纖維混凝土纖維分布狀況拌和條件取樣部位50×50mm觀察區(qū)上聚丙烯纖維統(tǒng)計值統(tǒng)計單元中含1~8根纖維統(tǒng)計單元數(shù)根數(shù)極差離差系數(shù)計算值平均值A(chǔ)法罐前393370.05100%98%罐中35697.4%罐后38296.5%B法罐前415740.09897.1%97%罐中34196.4%罐后38397.5%結(jié)論：干拌法和濕拌法的纖維分散均勻度都能滿足施工要求。其中，從室內(nèi)試驗看，[A]法的纖維分散均勻性比[B]法稍好，強度也較高。干拌法[C]又比干拌法[A]略好，但[C]法在工程實際操作中會增加攪拌步驟和時間?，F(xiàn)場試驗結(jié)果與室內(nèi)試驗不盡相同。根據(jù)兩種方法纖維分散情況、試驗強度、施工中工作環(huán)境、生產(chǎn)率等條件綜合衡量，最終采用了濕拌5min的方式。二．坍落度的控制室內(nèi)和現(xiàn)場試驗都表明，摻入聚丙烯纖維后，混凝土坍落度有所下降，降低約30%左右。根據(jù)在溢洪道進口底板的工藝性試驗，聚丙烯纖維混凝土對坍落度比較敏感。當倉面坍落度降到2cm以下時，振搗和收面將十分困難，甚至不能進行。而坍落度太大，則不僅影響混凝土的強度，而且泌水過多，可能使混凝土表面產(chǎn)生龜裂和微裂紋，影響混凝土的外觀和耐久性。因此控制合適的坍落度對保證聚丙烯纖維混凝土的順利施工和工程質(zhì)量具有重要意義。在室內(nèi)和現(xiàn)場試驗中都可以看到，在混凝土拌制以后，坍落度將隨時間而損失。這種損失與混凝土所處環(huán)境溫度、氣候有關(guān)。應(yīng)當指出，坍落度損失這一現(xiàn)象，在聚丙烯纖維混凝土和普通混凝土中都存在，根據(jù)對比試驗，纖維的摻入對坍落度的損失特性沒有影響。在本項研究中對坍落度與出攪拌機后的時間關(guān)系作了大量試驗，部分成果見表33。表33聚丙烯纖維混凝土坍落度變化與環(huán)境條件的關(guān)系配合比編號水灰比砂率%纖維摻量kg溫度(OC)出機后不同時間(min)的坍落度(cm)凝結(jié)時間(h)備注氣溫水溫混凝土0153060初凝終凝粉3-20.39370.925262748min2.4cm室外晴粉3-10.450.9302828.511117.72.5室內(nèi)3427.53130.5室外晴0.6362832663.55.58.3室外晴粉3-20.925.5252611.576.56.211.0室內(nèi)26.526.5285.24.231.5粉3-20.62524254.73.52.25.18.4室外陰27OC2525.52610.5986.55.28.5粉3-1調(diào)0.92223237.76.754.557.2室內(nèi)設(shè)12622.5284.44.1室外晴設(shè)20.43282328.58.35.8設(shè)30.4528.52328.58.55設(shè)43025308.12.9南10.403625.52526.572.5室外多云在施工過程中可以明顯看到坍落度隨時間的損失。坍落度損失與環(huán)境溫度及氣候條件關(guān)系密切。天越晴，越近中午（太陽直射），溫度越高，坍落度損失越大。表34表示坍落度損失與溫度的關(guān)系。其中，編號越大，施工時間越近中午，坍落度損失也越大。而且，由于硬化作用，坍落度隨時間的損失呈加速態(tài)勢。表34聚丙烯纖維混凝土坍落度損失與氣溫關(guān)系編號設(shè)1設(shè)2設(shè)3設(shè)4氣溫（0C）262828.53030min后坍落度損失(%)7304164注：表中編號見表33。從上述成果可以看出，為了保證施工的順利進行，必須根據(jù)氣候條件，隨時調(diào)整混凝土的坍落度。并盡量縮短混凝土出機后到倉面的時間，減少坍落度損失。從表12強度試驗的結(jié)果看，28天實測強度與設(shè)計指標相比，存在一定裕度，說明可以適當?shù)卣{(diào)整水灰比來滿足坍落度要求。在進行新鮮混凝土性能試驗時，不僅應(yīng)有靜態(tài)坍落度數(shù)據(jù)，而且應(yīng)當有坍落度的動態(tài)數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場施工工藝性試驗，坍落度大小直接影響混凝土的運輸、振搗、強度及外觀質(zhì)量。坍落度過大混凝土運輸過程中易分離，出模后混凝土易下塌，表面平整度差；坍落度過小混凝土在溜槽中易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，滑行困難，入倉后振搗及收面困難，滑模時阻力大，易拉裂。根據(jù)在溢洪道進口底板及二期面板混凝土澆筑試驗塊的試驗，攪拌機口坍落度控制在4~6cm范圍內(nèi)比較適宜，同時應(yīng)注意做好各施工工序的協(xié)調(diào)配合，盡量縮短攪拌機出料到入倉的時間間隔，使倉面坍落