1、聚丙烯腈纤维混凝土在桥梁伸缩缝中的应用摘要：聚丙烯腈纤维的强度不高，耐磨性和抗疲劳性也比较差。但是它具备着良好的耐候性、耐日晒性，还耐化学试剂。因此，我们可以根据在桥梁建筑工程中，对聚丙烯腈混凝土在伸缩缝中的应用加以分析。关键词：聚丙烯腈纤维；混凝土；桥梁伸缩缝；应用 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 在工程界中已经逐渐认识到聚丙烯腈纤维在混凝土中的重要作用。它具备的优势对建筑工程都起到了积极的促进作用，因此，我们可以对聚丙烯腈纤维混凝土在桥梁伸缩缝中的应用加以分析，以此来能够更进一步利用聚丙烯腈纤维的优势。 聚丙烯腈纤维的特性 聚丙烯腈纤维又被称为腈纶纤维，聚丙烯腈纤维具备着
2、高强度的抗拉性、抗紫外性、耐高温性以及严寒性。作为加强水泥混凝土和沥青混凝土的材料，聚丙烯腈纤维对于混凝土的抗拉性、抗疲劳性和抗弯拉性都有很大的提高作用，而且对于混凝土早期的抗裂性有着很大的改善作用。 。聚丙烯腈纤维的参数主要有： 桥梁伸缩缝中的问题 桥梁中的重要结构物就是伸缩缝。在受到复杂应力的作用下，锚定伸缩缝的混凝土通常都会出现啃边、掉脚、凹坑、破裂、锚固松动等现象。这就需要建设者要提高桥梁以及伸缩混凝土的强度，同时也需要它们具备足够的抗冲击性能、抗渗性能、耐冻融性能以及抗疲劳性能等等。设计工程 1、工程项目：我们可以以某大桥为例，在桥梁伸缩缝中统一采用120 性齿板伸缩缝，过渡段的混凝
3、土为 C40 聚丙烯腈纤维砼。相关的试验人员为了提高砼的耐久性，保证工程质量，因此，对聚丙烯腈纤维在砼中的应用展开了试验工作。 2、试验材料： 水泥：采用中国水泥厂有效公司生产的 42.5 级普通的硅酸盐水泥； 细骨料：采用细度模数是 2.6 的中砂，含泥量是 1.2%的细骨料； 粗集料：采用规格为 5 毫米到 25 毫米，含砂量为 0.2%； 外加剂：采用重庆福云外加剂有限公司生产的 FW-3A 高效减水剂； 水：自来水。 3、配合比设计 配置强度：49.77MPa； 砼水灰比：0.38； 每立方米用水量是 160 千克； 每立方米砼消耗水泥量是 421 千克； 砂率：选用集料最大的是 25
4、 毫米，水灰比是 0.38。选择混凝土含砂率是 40%。 粗、细骨料：每立方米分别是 1091 千克和 728 千克 基准配合比确定 我们可以以 30 天为试验期，水灰比分别增添或者是降低 5%进行对比试验，使用三组，最终可以确定每立方米砼的各种材料用量是： 从上表中我们可以看出在选择水灰比是 0.38 时，每立方米所消耗的水泥是 421 千克，每立方米消耗砂是 728；石子消耗量每立方米是 1091千克，含水量是每立方米 160 千克，需要添加外加剂每立方米是 9.5 千克，总共容量是 2409 千克，30 天后的抗压强度是 51.6MPa。 设计掺入聚丙烯腈纤维配合比 1、设计砼强度等级为
5、 40 级后，砼拌和物坍的落度应该是 75 毫米到115 毫米，含砂率最好应该是在 36%到 46%。 2、选用纤维长度是 9 毫米，断裂的长度是 729MPa，断裂的伸长率是15%，纤维的密度是每立方米是 1.2%，弹性模量是 10561MPa。水泥量、含砂量、碎石、外加剂如上面我们所说。 3、我们从上一个表中可以知道每立方米水泥、砂、石子、水、外加剂分别是 421、728、1091、160、9.5 千克，每立方米掺进聚丙烯腈纤维最适合的是每立方米添加 1.6 千克，我们可以做 3 组试验，根据 30 天试验期，石灰比增添或者降低 2%，以此来选择优秀的方案。 第一组：当石灰比是 0.38
6、时，每立方米水泥含量是 421 千克，含砂量是 728 千克，含石量是 1091 千克，含水量是 160 千克，外加剂是 9.5千克，纤维是 1.6 千克，30 天后的抗压强度是 53.2MPa； 第二组：当石灰比是 0.40 时，每立方米水泥含量是 405 千克，含砂量是 744 千克，含石量是 1101 千克，含水量是 160 千克，外加剂是 9.1千克，纤维是 1.6 千克，30 天后的抗压强度是 52.2MPa； 第三组：当石灰比是 0.42 时，每立方米水泥含量是 409 千克，含砂量是 750 千克，含石量是 1091 千克，含水量是 160 千克，外加剂是 8.8千克，纤维是 1
7、.6 千克，30 天后的抗压强度是 52MPa。 根据反复的试验后，仔细观察砼拌和以及其抗压强度，发现其比普通的砼的效果看起来要好的很多，并且坍落度是 110 毫米。我们可以将第一个未添加纤维同添加纤维进行对比，会发现当，石灰比都是 0.38 时，水泥含量、含砂量、碎石容量、含水量在相同时，未添加纤维的强度低于添加纤维砼的强度。未添加纤维的强度是 51.6MPa，添加纤维的强度是53.2MPa。 砼在添加聚丙烯腈纤维后的使用效果 1、在经过对某大桥进行砼施工试验后，可以看出在减价聚丙烯腈后，砼拌以及物的和易性、流动性、密实性还有耐久性都进一步得到了改善，并且在经过温度变化后，混凝土容易出现的断
8、裂也得到了改善。在混凝土的内部，纤维均匀分布在其中，当混凝土要出现裂缝时受到了纤维的阻碍，因此需要消耗一定的能量，然后使得裂缝很难发展。 2、聚丙烯腈纤维砼对于早期产生的发展的干缩裂纹有着很好的抑制作用，尤其是在产生连通裂缝上起到了有效的控制，在混凝土内部中均匀分布的大量的纤维在面对混凝土表面上的离析的骨料时有着很好的控制作用，从而在最大程度上降低了混凝土中的孔隙含量，提高了混凝土的抗渗能力。 3、聚丙烯腈纤维砼在添加纤维和水泥进行凝固后，阻碍了裂缝的产生和发展，提高了混凝土的韧性，另一方面，对混凝土的泌水性也得到了很大的改善作用。纤维在和水泥基料紧密的结合在一起后，使得水泥中的水分能够更加彻
9、底的得到反应，减少了骨料的离析，从而能够均匀的配给，混凝土的整体强度得到了有效的保持，阻挡了混凝土中裂缝的发展，提高了混凝土的抗冲击能力。 五、施工应该注意事项 1、虽然聚丙烯腈纤维综合性的指标高于普通砼，但是并不能将纤维当作“增强筋”来承受负荷，不能改变工程的原有结构设计； 2、聚丙烯腈纤维的坍落度要控制在 70 毫米到 110 毫米之间，同时也要根据天气的变化、风速以及运距长短进行适合的调整，从而提高混凝土的施工质量。如果工程真的需要提高坍落度时，要加大其减水剂的用量，但是不能单独的加大用水量。 3、必须要严格按照工程施工规范对聚丙烯腈纤维进行养护，以此来发挥其最大的作用。 总结 聚丙烯腈纤维作为混凝土的次要加筋材料，它的作用是非常明显的，可以提高混凝土的韧性、抗冲击性能抗渗性、抗冻性以及耐久性等，并且可以阻止出现裂缝的情况。因此在桥梁伸缩缝中要充分发挥聚丙烯腈纤维混凝土的应用，发挥其最大的作用。 参考文献： 1王黎明，唐维中，郭浩.聚丙烯纤维混凝土在桥面连续及伸缩缝中的应用J.东北林业大学学报,2003,31(01):56-58. 2张丽哲，石海强，刘备，季涛.聚丙烯腈纤维混凝土的抗压与抗折性能试验研究J.南通大学学报,2012,35(03):12-15. 3杨建华.聚丙烯腈纤维混凝土在桥梁伸缩缝中的应用J.工程造价,2006,127（03）：66-67.
