聚丙烯抗裂混凝土在污水廠污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

巨春霞,宋延芬

1.河南省濟源市規(guī)劃市政管理局,河南濟源 454600

2.河南省濟源市建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)定額管理站,河南濟源 454600

聚丙烯抗裂混凝土在污水廠污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

巨春霞1,宋延芬2

1.河南省濟源市規(guī)劃市政管理局,河南濟源 454600

2.河南省濟源市建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)定額管理站,河南濟源 454600

混凝土由于塑性收縮、干縮、水化熱等因素容易形成大大小小的裂縫，極大的降低了混凝土的抗?jié)B性，特別是有害裂縫會導(dǎo)致鋼筋混凝土中的鋼筋銹蝕加快，隨著鋼筋的銹蝕，混凝土強度會降低，而且體積會膨脹，進一步形成和加大裂縫，形成惡性循環(huán)。因此在河南省濟源市污水處理二期的污水處理系統(tǒng)施工中，為達到整體的設(shè)計效果，做到不滲、不漏、不裂的要求，在施工前，我們經(jīng)過調(diào)研和分析，最終確定在混凝土中加入聚丙烯抗裂纖維的施工方案。

污水處理；聚丙烯；抗裂

混凝土由于塑性收縮、干縮、水化熱等因素容易形成大大小小的裂縫，極大的降低了混凝土的抗?jié)B性，特別是有害裂縫會導(dǎo)致鋼筋混凝土中的鋼筋銹蝕加快，隨著鋼筋的銹蝕，混凝土強度會降低，而且體積會膨脹，進一步形成和加大裂縫，形成惡性循環(huán)。因此，在河南省濟源市污水處理二期的污水處理系統(tǒng)施工中，為達到整體的設(shè)計效果，做到不滲、不漏、不裂的要求，在施工前，我們經(jīng)過調(diào)研和分析，最終確定在混凝土中加入聚丙烯抗裂纖維的施工方案。

1 項目概況

濟源市污水處理二期工程污水處理系統(tǒng)有兩座前置厭氧氧化溝、兩座二次沉淀池組成，這四座池體均為半地上露明單體構(gòu)筑物。氧化溝為長72.5m，寬37.5 m的圓端形（兩端是半圓形，中間是矩形）構(gòu)筑物，二次沉淀池為直徑45 m的圓形構(gòu)筑物。根據(jù)設(shè)計要求，各池體的池底、池壁等均為防水混凝土，混凝土強度等級C30，抗?jié)B等級P10。

2 聚丙烯纖維概述

2.1 特點

聚丙烯纖維是一種新型的混凝土纖維，被建筑工程界稱為混凝土的“次要增強鋼筋”，它是一種經(jīng)特殊工藝加工處理而形成的高強度束狀單絲纖維，加入混凝土中后，可以起到有效控制混凝土因塑性收縮、干縮、溫度變化等引起的微裂縫，防止或抑制裂縫形成及發(fā)展。

2.2 主要性能參數(shù)

密度：0.91；當(dāng)量直徑18～48um；規(guī)格3～50mm；抗拉強度≥350 MPa；彈性模量≥3500 MPa；極限延伸率≥15%；熔點：160℃～170℃；燃點：580℃；含濕量≤0.2%；吸水性：無；導(dǎo)電性：極低；導(dǎo)熱性：極低；酸堿阻抗高；安全性：無毒。

2.3 作用機理

聚丙烯纖維主要通過改變混凝土的物理力學(xué)性能來達到改變混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的效果，聚丙烯纖維在混凝土中具有極佳的分散性及與水泥機體的握裹力，可以迅速而輕易地與混凝土材料混合，而且它在混凝土中分布極其均勻，能在混凝土中形成一種均勻的亂向支持體系，能產(chǎn)生有效的三維加強效果，就像在混凝土中加入了大量的微小鋼筋，同時它的效果有遠(yuǎn)遠(yuǎn)比加強鋼筋的效果明顯。正是由于聚丙烯纖維的亂向分布減弱了混凝土的塑性收縮，它使收縮量被分配到混凝土中具有高強度低彈性模量的纖維上，使纖維吸收部分能量，從而極大地提高了混凝土的韌性，抑制了微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。同時，由于無數(shù)根纖維在混凝土內(nèi)部形成的支撐體系，可以有效地防止混凝土骨料的離析，保證混凝土早期泌水性的均勻，從而防止了沉降裂縫的形成。

3 抗裂混凝土施工

3.1 配合比

1）水泥：采用PO32.5R普通硅酸鹽水泥，必須具有出廠質(zhì)量合格證，儲存時間不得大于3個月，水泥進場必須復(fù)試合格后方可使用；

2）石子：選用最大粒徑不超過20mm的潔凈碎石，鋼筋稠密及預(yù)埋件部位，石子粒徑宜小于15mm，石子的吸水率＜1.5%；

3）砂率的確定：砂子采用中粗砂，砂率宜控制在40%～50%，含泥量＜3%，細(xì)度模數(shù)2.62；

4）細(xì)粉料選用活性較高的I級粉煤灰，應(yīng)具有出廠合格證明，進場復(fù)檢符合使用要求后方可使用。摻量為45 kg/m3；

5）聚丙烯纖維的摻量0.9 kg/m3；

6）混凝土水灰比控制W/C＝0.4～0.5。

3.2 混凝土攪拌

選用強制式攪拌機。嚴(yán)格按照經(jīng)試配確定的施工配合比計算材料用量，并標(biāo)準(zhǔn)稱量。入料時，先投入碎石、纖維、砂子干拌，使纖維充分打開，然后投入水泥和水?dāng)嚢?。攪拌時采用電腦控制機械拌合，時間宜比普通混凝土延長15～30s。為防止攪拌機超載停拌或出料口堵塞，一次攪拌量不宜超過額定量的80%。

3.3 混凝土運輸

混凝土料拌合完畢后在半小時內(nèi)運至施工現(xiàn)場，運至現(xiàn)場后應(yīng)轉(zhuǎn)動罐體二次攪拌，若坍落度損失較大，應(yīng)加入原水灰比的水泥砂漿進行攪拌，嚴(yán)禁直接加水。

3.4 混凝土澆筑

1）澆筑前對模板及支架、鋼筋和預(yù)埋件位置進行檢查，并做好記錄，派專人進行旁站控制。模板縫隙用專業(yè)膠條封好，清除模板內(nèi)雜物并澆水濕潤。

2）在混凝土澆筑過程中，鋼筋工、模板工、水電工跟班作業(yè)，隨時檢查模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留孔洞的情況，若發(fā)現(xiàn)有變形、移位時，及時采取措施，以保證混凝土的連續(xù)澆筑。

3）混凝土自由下落高度不應(yīng)大于1.5m，以防止混凝土離析而形成石子堆積；下落高度大于1.5m時，采用串筒澆筑。澆筑時混凝土應(yīng)分層，分層厚度300mm～500mm，相鄰兩層澆筑時間間隔不得大于2h。

4）混凝土必須連續(xù)澆筑，不得留設(shè)施工縫或出現(xiàn)冷茬。泵送時間過長（超過2h）時，應(yīng)將泵管內(nèi)殘留的混凝土用壓力水清洗干凈，然后重新澆筑新拌混凝土。

5）混凝土采用高頻機械振動棒，振動棒的操作要做到“快插慢拔”，以便有效排出混凝土中的氣體，振搗過程中不得觸及模板、鋼筋、預(yù)埋件等，振點呈梅花型布置，相鄰振點的水平間距不得大于500mm，沿兩側(cè)池壁平行推進，不漏振、不過振。

3.5 混凝土養(yǎng)護

對已澆筑完畢的混凝土，養(yǎng)護也尤為重要。具體做法是： 混凝土表面手壓無印痕后即用塑料薄膜覆蓋嚴(yán)密，并應(yīng)保持塑料薄膜內(nèi)有凝結(jié)水。混凝土養(yǎng)護天數(shù)不得少于14d.

4 質(zhì)量控制

4.1 質(zhì)量要求

1）原材料稱量要準(zhǔn)確，投料順序要準(zhǔn)確。每臺班要測砂石含水率，保證配合比準(zhǔn)確；

2）聚丙烯纖維計量要準(zhǔn)確，纖維須每盤計量一次，與砂石一同投入到攪拌機內(nèi)，計量投入人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)。

4.2 池壁模板

池壁模板應(yīng)牢固、緊密、光滑，支模時對拉螺栓必須焊接止水環(huán)，嚴(yán)禁內(nèi)外模板使用鉛絲對拉加固。池壁模板 拆除時間不少于7d，模板拆除后，混凝土用薄膜覆蓋并噴水養(yǎng)護7d。

4.3 坍落度

嚴(yán)格控制坍落度?，F(xiàn)場泵送混凝土坍落度控制在180mm～200mm，盡可能縮短混凝土出機到入模時間，防止水分蒸發(fā)過快，影響坍落度。入泵前坍落度損失值應(yīng)＜30/h，每工作班測定兩次，若坍落度＞60mm，混凝土應(yīng)當(dāng)重新攪拌處理后方能使用。

5 效果

經(jīng)同條件試塊檢測，按上述方法施工的混凝土14d后強度增長已達到設(shè)計強度的80%，抗?jié)B等級達到75%。

所有抗?jié)B試塊均執(zhí)行見證取樣制度，經(jīng)28d檢測全部合格，較未摻纖維混凝土比較抗壓強度提高10%，抗?jié)B提高70%，效果明顯。

現(xiàn)該工程已竣工并已投入試運行，池體未發(fā)現(xiàn)有裂縫滲漏出現(xiàn)，受到業(yè)主好評。

TU528

A

1674-6708（2010）24-0186-02