專利名稱：一種杜拉纖維混凝土施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑施工方法，特別是涉及一種能夠提高普通混凝土韌性 的杜拉纖維混凝土施工方法。
背景技術：
隨著社會的進步，各種高樓大廈、公路橋梁的興建，鋼筋混凝土結構被廣 泛應用。目前的鋼筋混凝土中的混凝土主要是水泥、砂和碎石，這種普通混凝
土的弱點是因脆性而容易產生裂縫，其抗拉強度與抗壓強度之比僅為6% ,也 就是說其抗拉能力遠遠低于其抗壓能力。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供--種提高普通混凝土抗拉 能力的杜拉纖維混凝土施工方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術方案予以實現(xiàn)包括工藝步驟混凝土制備、骨 架準備、纖維混凝土澆筑和纖維混凝土保養(yǎng)，所述工藝步驟混凝土制備的流程 為混凝土攪拌、纖維混凝土質量檢査、纖維混凝土運輸、纖維混凝土坍落度檢 測，所述混凝土攪拌分三個階段攪拌，第一階段攪拌是攪拌杜拉纖維、砂和碎石; 第二階段攪拌是在完成第一階段攪拌的基礎上加入水和外加劑后再攪拌；第三 階段攪拌是在完成第二階段攪拌的基礎上加入水泥和摻合物后再攪拌。
所述杜拉纖維為高強聚丙烯單絲纖維。
所述杜拉纖維在每立方米混凝土中的含量為0.5 1.8公斤。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點配比科學合理，工藝操作簡單， 技術先進，符合國家節(jié)能環(huán)保要求、兼顧成本及長短期效益，提高普通混凝土 抗拉能力顯著。本發(fā)明的方法適合于在工民建、公路橋梁、隧道礦井等的施工 工程中使用。


附圖為本發(fā)明 一實施例工藝流程框圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明
參照附圖，本發(fā)明包括工藝步驟混凝土制備、骨架準備、纖維混凝土澆筑 18和纖維混凝土保養(yǎng)19，所述工藝步驟混凝土制備由混凝土攪袢、纖維混凝土 質量檢查ll、纖維混凝土運輸12、纖維混凝土坍落度檢測17，所述混凝土攪拌 分二個階段攪拌，第一階段攪拌4是攪拌杜拉纖維1、砂2和碎石3;第二階段
攪拌7是在完成第一階段攪拌4的基礎上加入水5和外加劑6后再攪拌；第三 階段攪拌10是在完成第二階段攪拌7的基礎上加入水泥8和摻合物9后再攪拌。 一般商品混凝土的攪拌站均能滿足配制合成纖維混凝土的攪拌，如采用自拌混 凝土，宜采用高速強制式攪拌機攪拌。
所述杜拉纖維1為高強聚丙烯單絲纖維。
所述杜拉纖維1在每立方米混凝土中的含量為0,5 1.8公斤。優(yōu)選方案杜 拉纖維1在每立方米混凝土中的含量為0.7公斤。
實施例整個工藝流程分為兩路進行，即混凝土制備、骨架準備，在混凝
土施工方案與技術交底16的指導下進入工藝步驟纖維混凝土澆筑18和纖維混 凝土保養(yǎng)19。以下舉例說明混凝土制備、骨架準備這兩部分。 一、混凝土制備，即杜拉纖維混凝土制備操作工藝1纖維摻量的確定杜拉纖維抗裂防滲混凝土配合比及性能必須通過試配確 定，由此掌握最佳配合比和相應的抗壓強度、抗拉強度、抗?jié)B等級、混凝土對 落度等。纖維摻量應視使用目的而定，同時考慮混凝土的具體配比、集料和其 它外加劑的具體情況而定。結合廠家建議的摻量數(shù)據(jù)和試驗結論分析，杜拉纖 維建議摻量為每立方米混凝土摻量0.7公斤，最低摻量為0.5公斤/立方米，根據(jù) 砂料、石料、水泥用量的變化及工程對抗裂、抗?jié)B的要求，可適當增加摻量，
最高摻量為1.8公斤/立方米。
2杜拉纖維混凝土的攪拌設備 一般商品混凝土的攪拌站均能滿足配制合成 纖維混凝土的攪拌，如采用自拌混凝土，宜采用高速強制式攪拌機攪拌。
3杜拉纖維混凝土分三批投料，即執(zhí)行三個階段的攪拌操作
第一階段攪拌4:攪拌纖維l、砂2和碎石3，攪拌時間宜比普通混凝土延 長30 60s，操作中必須嚴格控制其攪拌時間。
第二階段攪拌7是在完成第一階段攪拌4的基礎上加入水5和外加劑6后 再攪拌；
第三階段攪拌10是在完成第二階段攪拌7的基礎上加入水泥8和摻合物9 后再攪拌。
攪拌混凝土前，宜將攪拌筒充分潤滑。攪拌第一盤時，宜按配合比減少粗 骨料用量。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料，更不得采取邊出料邊進 料的方法進行攪拌。
工藝步驟纖維混凝土質量檢査11和纖維混凝土運輸12:采用成熟的現(xiàn)有技 術實現(xiàn)。
工藝步驟纖維混凝土坍落度檢測17:由于纖維的增稠作用使得纖維的加入
會增加混凝土拌合料的粘稠度，使坍落度略有降低，在使用前應通過實驗調節(jié)坍落度，如果坍落度不能滿足要求，不應用增加用水量來提高枬落度，而應適 當采用塑化劑或減水劑來提高坍落度，以滿足施工要求。
二、骨架準備，由工藝步驟鋼筋綁扎13、模板支設14、技術復核15組成， 均采用成熟現(xiàn)有技術實現(xiàn)。
工藝步驟纖維混凝土澆筑18
混凝土澆搗前，施工單位需對攪拌站的材料、設備情況、生產能力作一全 面考察?；炷翝矒v前施工單位必須對商品混凝土運輸、泵送設備和數(shù)量及布 置等作出施工方案，經有關單位審批后，才能進行施工。施工前必須對鋼筋混 凝土工程的模板及其支撐，鋼筋以及混凝土澆搗及其養(yǎng)護等方案編制施工組織 設計，并進行必要的計算，經批準后予以實施。
混凝土的振搗與一般混凝土相同，采用插入式振搗哭器振搗，應正確控制 振搗器插入深度以及振搗時間，不允許用振動棒隨意振動鋼筋、模板預埋件， 以防鋼筋、模板變形、預埋件脫落，第一振點的延續(xù)時間應以使混凝土表面呈 現(xiàn)出浮漿和不再下沉為準，搗固點間距《0.5m，振搗器插入下層混凝土的深度 》0.5 m，并在梁、柱節(jié)點等鋼筋密集部位加強振搗。杜拉纖維混凝土振搗時間 宜略大于普通混凝土的振搗時間，但不能過振。
表面收漿抹平后壓光杜拉纖維混凝土的初凝、終凝時間較普通混凝土有 所增加，宜在其接近初凝前收漿后抹平，并在其終凝前用鋼或鐵質抹子將混凝 土表面趕壓密實并壓光，以防纖維外露，使纖維混凝土表面平整、密實、光滑。
工藝步驟纖維混凝土保養(yǎng)19:杜拉纖維混凝土應采用保濕養(yǎng)護，保濕養(yǎng)護 時間不少于7天；如是大體積混凝土，宜采用保溫保濕養(yǎng)護，并控制內外溫差 不大于25t;大體積混凝土和摻膨脹劑的混凝土養(yǎng)護時間不少于14天。。
杜拉纖維混凝土操作要點杜拉纖維混凝土施工操作要點主要有纖維摻量的控制、攪拌投料順序的控制、攪拌均勻性的控制、澆筑振搗控制等。
纖維混凝土纖維摻量的控制纖維摻量和配合比控制是保證混凝土質量的
重要環(huán)節(jié)，計量偏差不得超過規(guī)定。
纖維混凝土攪拌投料順序的控制纖維混凝土攪袢時的投料順序很重要，
保證纖維分散均勻性；若改變投料順序，會造成纖維結團，使纖維不能均勻分
布，影響混凝土性能。
纖維混凝土攪拌均勻性的控制杜拉纖維混凝土的攪拌宜采用高速強制式
攪拌機攪拌，并保證其攪拌時間，使纖維束徹底分散為纖維單絲，并均地分布
于混凝土中。
纖維混凝土澆筑振搗控制纖維混凝土必須采用高頻機械振搗密實，振搗 時間為20 — 30S，以混凝土泛漿和不冒氣為準，應避免漏振、欠振和超振。
纖維混凝土施工時的其它注意事項與普通混凝土施工相同。要注意的是 杜拉纖維只作力混凝土的次要加強筋，主要作用為抑制混凝土裂縫的產生，提 高混凝土基體的抗?jié)B性能，延長混凝土的使用壽命，而非受力鋼筋，故纖維的 加入不能改變原設計中的配筋率。
杜拉纖維是一種以聚丙烯為原料、以獨特工藝制造的高強聚丙烯單絲纖維， 可以極為有效地控制混凝土或砂槳塑性收縮、干縮、溫度變化等因素引起的微 裂紋，防止及控制裂縫的形成及發(fā)展，大大改善混凝土的抗?jié)B性能、抗沖擊及 抗震能力。
纖維混凝土的微觀工作原理混凝土在硬化形成強度的過程中，初期由于 水和水泥反應形成結晶體，這種晶體化合物的體積比原材料的體積要小，因此 引起混凝土體積的收縮。在后期又由于混凝土內自由水分的蒸發(fā)而引起干縮。 這些應力某個時期超出了水泥基體的抗拉強度，于是在混凝土內部引起微裂縫，這些微裂縫不可避免地存在于混凝土內的骨料和水泥凝膠體的局部接觸面處以 及凝膠體自身內部。在工程實踐中，由于沒有采取有效的抗裂措施，混凝土固 有的微裂縫在內外應力的作用下發(fā)展為更大的裂紋，以至于最終形成貫通的毛 細孔道及裂縫，常常導致防水失敗，也造成結構設計強度遠未能充分發(fā)揮，嚴 重的甚至威脅到工程的安全及使用。研究表明，多數(shù)裂縫同荷載無關，塑性收 縮、干縮、溫度變化等開裂因素才是混凝土眾多問題的根源。由于纖維以單位 體積較大的數(shù)量均勻分布于混凝土內部，故微裂縫在發(fā)展的過程中必然遭遇到 纖維的阻擋，消耗了能量，難以進一步發(fā)展，從而阻斷裂縫達到了抗裂的作用。 纖維的加入猶如在混凝土中摻入了大量的微鋼筋，這些纖維筋抑制了混凝土開 裂的進程，提高了混凝土的斷裂韌性。
杜拉纖維能有效提高混凝土的抗裂能力杜拉纖維經特殊的生產工藝進行 表面處理，同水泥基料有極強的粘結力。與其它的混凝土增強塑料纖維比較， 杜拉纖維可握裹更多的集料，同水泥基體有更緊密的結合力，因此可在混凝土 中發(fā)揮更為有效的抗裂作用。由于杜拉纖維可以迅速而輕易地與混凝土材料混 合，分布極其均勻、徹底，每立方厘米水泥漿內近二十萬條纖維絲，故能在混 凝土內部構成一種均勻的亂向支撐體系，有助于削弱混凝土塑性收縮及凍融時 的應力，收縮時的能量被分散到具有較高抗拉強度而彈性模量相對較低的纖維 單絲，從而極為有效地增強了混凝土的韌性，抑制了微細胞裂縫的產生與發(fā)展。
同普通混凝土相比，體積摻量0.05%的杜拉纖維混凝土抗裂能力提高70%。
杜拉纖維能大大提高混凝土的抗?jié)B防水性能摻加大量微細纖維可以有效 地抑制混凝土早期干縮微裂及離析裂紋的產生及發(fā)展，極大減少了混凝土的收 縮裂縫，尤其是有效抑制了連通裂縫的產生，均勻分布在混凝土中彼此相粘連 的大量纖維起了承托骨料的作用，降低了混凝土表面的析水與集料的離析，從而使混凝土中直徑為50—100納米和大于100納米的孔隙的含量大大降低，可 以極大的提高抗?jié)B能力。測試表明，體積摻量0.05%的杜拉纖維混凝土比普通 混凝土抗?jié)B能力提高60—70%。
杜拉纖維能增強抗沖擊及抗震能力杜拉纖維混凝土凝固后，握裹水泥的 高強纖維絲相粘連成為致密的、亂向分布的網(wǎng)狀增強系統(tǒng)，有利于防止并控制 微裂紋的產生和發(fā)展，增強混凝土的韌性，同時由于有效改善了沁水性，對于 早期養(yǎng)護大有助益。實踐證明，水泥固化早期，纖維混凝土比普通混凝土可保 持更多的水分，水泥的水化反應更徹底，骨料離析減少，級配更加均勻，其表 面強度較之普通混凝土更強。纖維獨特的表面處理工藝使得纖維可以和水泥基 料緊密地結合在一起，極大地保持了混凝土的整體強度，混凝土受到沖擊時纖 維吸收了大量能量，從而有效地減少了集中應力的作用，阻礙了混凝土中裂縫 的迅速擴展，增強了混凝土的抗沖擊及抗震能力。
湖南長沙某大廈，是一座功能設施齊全的國際商務酒店，框剪26層，建筑總 高度114.6米，總建筑面積58050m2，其中地下室17579m2。大廈為框剪結構， 抗震等級三級，分別采用墩基梁筏基礎；其余為框架結構，筏板和獨立樁基， 抗震等級四級?；炷翉姸鹊燃塁50 C30，地下室混凝土抗?jié)B等級P6，地下室 底板、頂板為杜拉纖維混凝土。經過計算，其杜拉纖維混凝土比摻UEA微膨脹 劑混凝土節(jié)約造價8.7萬元。
權利要求
1.一種杜拉纖維混凝土施工方法，包括工藝步驟混凝土制備、骨架準備、纖維混凝土澆筑(18)和纖維混凝土保養(yǎng)(19)，所述工藝步驟混凝土制備的流程為混凝土攪拌、纖維混凝土質量檢查(11)、纖維混凝土運輸(12)、纖維混凝土坍落度檢測(17)，其特征在于所述混凝土攪拌分三個階段攪拌，第一階段攪拌(4)是攪拌杜拉纖維(1)、砂(2)和碎石(3)；第二階段攪拌(7)是在完成第一階段攪拌(4)的基礎上加入水(5)和外加劑(6)后再攪拌；第三階段攪拌(10)是在完成第二階段攪拌(7)的基礎上加入水泥(8)和摻合物(9)后再攪拌。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種杜拉纖維混凝土施工方法，其特征在于 所述杜拉纖維(1)為高強聚丙烯單絲纖維。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種杜拉纖維混凝土施工方法，其特征在 于所述杜拉纖維(1)在每立方米混凝土中的含量為0.5 1.8公斤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種杜拉纖維混凝土施工方法，工藝步驟混凝土制備的混凝土攪拌分三個階段攪拌，第一階段攪拌(4)是攪拌杜拉纖維(1)、砂(2)和碎石(3)；第二階段攪拌(7)是在完成第一階段攪拌(4)的基礎上加入水(5)和外加劑(6)后再攪拌；第三階段攪拌(10)是在完成第二階段攪拌(7)的基礎上加入水泥(8)和摻合物(9)后再攪拌。所述杜拉纖維(1)為高強聚丙烯單絲纖維，在每立方米混凝土中的含量為0.5～1.8公斤。本發(fā)明配比科學合理，工藝操作簡單，技術先進，符合國家節(jié)能環(huán)保要求、兼顧成本及長短期效益，提高普通混凝土抗拉能力顯著。本發(fā)明的方法適合于在工民建、公路橋梁、隧道礦井等的施工工程中使用。
文檔編號B28C5/00GK101560835SQ20091004339
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權日2009年5月14日
發(fā)明者劉新旗, 劉曉暉, 亮 盧, 周妙玲, 張文祥, 暉 文, 李和平, 李天成, 賀朝暉 申請人:湖南長大建設集團股份有限公司