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2008-04-23 16:18 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
本文闡述了聚丙烯纖維在砂漿中的工作機理,指出聚丙烯纖維是阻止砂漿開(kāi)裂并提高其抗滲性的一種有效手段,同時(shí)結合工程應用實(shí)踐,總結了聚丙烯纖維砂漿的基本性能,對施工過(guò)程中質(zhì)量控制的方法也作了細致的分析。
一、聚丙烯纖維砂漿的工作原理
墻體砂漿面層由于溫差,應力等變化引起的收縮龜裂現象,不僅嚴重影響建筑物光觀(guān)感質(zhì)量,而且極易造成墻面的滲漏。隨著(zhù)各種類(lèi)型整體砂漿面層施工的日益增多,其因為溫差而導致面層大范圍收縮開(kāi)裂的現象也越來(lái)越多,尤其是大量采用輕質(zhì)墻體的內外墻體、地面、屋面防水層等工程的施工都不同程度的存在開(kāi)裂和抗滲效果差的現象,這已成為工程界難以根治的通病。除此之外,各種建筑材料的廣泛使用,對基層的抗裂性能也提出了更高的要求,在此情況下,利用聚丙烯纖維的抗拉性能以改善砂漿面層抗拉強度不足的缺陷,即在砂漿中摻入聚丙烯纖維以防止其收縮開(kāi)裂同時(shí)滿(mǎn)足抗裂漏的施工要求,受到工程界廣泛的重視,已得到較為深入的理論研究和充分的工程應用和實(shí)踐。
80年代中期,混凝土用增強PP纖維取得了進(jìn)展,美國、西歐、加拿大、日本等國家的大量工程實(shí)踐及二十多年來(lái)的研究已證明,解決混凝土/砂漿因干燥收縮、溫度收縮等應力作用產(chǎn)生的微裂紋這一缺陷的最有效手段就是發(fā)展纖維混凝土。而從效果、成本因素來(lái)考慮,目前最為廣泛應用的纖維是經(jīng)過(guò)特殊工藝表面處理的專(zhuān)用聚丙烯纖維。纖維的工作原理主要在控制水泥基體內部微裂的生成及發(fā)展,防止或阻礙裂縫的生成。在聚丙烯纖維砂漿中水泥作為膠凝材料,握裹了大量的微細纖維,均勻分散的纖維聯(lián)結為亂向分布的網(wǎng)狀撐托系統,承托骨料,從而有效地消耗了能量,凝結后即使微裂紋產(chǎn)生,在內部或外部應力作用下,它要擴展也必然遭受到纖維在基體內部構成的亂向分布的致密網(wǎng)狀系統的重要阻擋,難以擴展成為大的裂紋,極難形成貫通性的滲水孔道或裂縫,從而有效達到了抗滲防水的目的。從這個(gè)角度講,纖維力學(xué)形態(tài)就表現為類(lèi)似于一種“多維無(wú)序分布的置筋作用”這種作用,充分抵抗了水泥基體的變形收縮,達到有效的抗裂抗沖擊目的,使聚丙烯纖維成為各種砂漿面層或基層作為表面溫差補償性抗裂的一種有效手段和方法。
二、聚丙烯纖維砂漿的基本性能聚丙烯纖維砂漿具有下述多方面利于改善施工質(zhì)量的基本性能。
1、可極為有效地防止墻體抹灰龜裂現象的產(chǎn)生,當墻體面層使用纖維砂漿時(shí),可有效防止龜裂現象的產(chǎn)生。
2、使砂漿基層刮膩批蕩層牢固整潔、美觀(guān)平整,適于各類(lèi)涂料的使用。各類(lèi)外墻涂料日益廣泛的工程應用,對砂漿基層提出了更高的要求,纖維砂漿因具有良好的抗裂、抗沖擊及抗凍能力,可極大地改善其工程技術(shù)特征,滿(mǎn)足施工工藝上的各項要求并從根本上保證其施工質(zhì)量。
3、能最大限度的彌補新型輕質(zhì)墻體材料推廣應用的技術(shù)缺陷。各類(lèi)輕質(zhì)節能墻體材料均不同程度地存在砂漿面層開(kāi)裂和抗滲性能不足的缺陷,影響了其推廣應用的價(jià)值。在使用這些墻體材料的同時(shí),配套使用纖維砂漿作為抹灰面層,可充分彌補其性能缺陷,有利于保證工程的質(zhì)量。
4、能極大地提高抹灰施工效率并減少損耗。纖維砂漿由于其粘結性、穩定性均優(yōu)于凈水泥砂漿,抹灰施工時(shí)上灰變得極為容易且灰漿跌落相對大幅度減少,可大大提高抹灰施工的效率并減少材料損失。
5、可部分或全部代替鋼絲網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)構造作用,由于聚丙烯纖維材料在水泥基體中的物理配筋作用,在一定程度上可替代鋼絲網(wǎng),至少可以部分替代。這樣對于節約材料并降低施工成本無(wú)疑是極有意義的。
6、聚丙烯纖維砂漿面層具有良好的施工修整操作特性。因為適合在砂漿中摻入的纖維材料應是一種微細的單絲狀纖維,對砂漿面層表面外觀(guān)基本沒(méi)有影響。
7、有利于保證飾面磚面層施工質(zhì)量。采用纖維砂漿作基層,由于其開(kāi)裂現象的減少或者是基本沒(méi)有,對保證飾面磚粘結強度,防止磚縫開(kāi)裂和空鼓等現象的發(fā)生,起著(zhù)極為重要的作用。
8、聚丙烯纖維砂漿具有極強的抗老化能力和可靠的耐久性。
9、工藝簡(jiǎn)單適用范圍廣。纖維砂漿的配置可保持砂漿原配比不變,僅需按單位體積摻量摻入砂漿中拌合均勻即可,拌合時(shí),對攪拌設備和工藝也無(wú)需特別要求。
10、聚丙烯纖維砂漿可有效彌補結構自防水、屋面防水等現代工程技術(shù)創(chuàng )新應用與發(fā)展的技術(shù)性能缺陷。由于砂漿中的聚丙烯纖維大幅度地提高砂漿基體的抗裂延性,與自防水RC(鋼筋混凝土)墻體結構、基礎底板結構、屋面梁板結構配套使用,就可以作為非結構性補強材料來(lái)防止砂漿面層塑性收縮。
三、聚丙烯纖維砂漿工程應用實(shí)踐
蘇州市第二建筑公司205項目部在蘇州大學(xué)北校區工科綜合樓(主樓15層,輔樓5層)的施工中,外墻粉刷砂漿、內墻走廊及屋面剛性防水層近5萬(wàn)平方米都使用了聚丙烯纖維砂漿。其中,樓頂細石混凝土剛性防水層采用了1mm的格雷斯纖維,砂漿粉刷采用了6mm的格雷斯纖維,砂漿中纖維摻量為1kg/m3.該工程由于聚丙烯纖維砂漿的施工,極為明顯地提高了外墻抗裂防滲性能,改善了批蕩面層的觀(guān)感質(zhì)量,同時(shí)由于各分部分項施工質(zhì)量控制有力施工先進(jìn),基本上杜絕了工程質(zhì)量通病的出現,經(jīng)四個(gè)月對砂漿面層的觀(guān)察(未涂刷外墻涂料),無(wú)明顯可見(jiàn)裂紋。該項目組已將這個(gè)工程作為魯班獎的申請項目。
除此以外,蘇州大學(xué)圖書(shū)館外墻,蘇州大學(xué)東校區教學(xué)樓外墻,蘇州市體育中心內墻及游泳池批蕩,南京月安花園十萬(wàn)平方米加氣混凝土外墻、南京朗駛一萬(wàn)平米外墻等眾多的工程都大面積使用了格雷斯纖維進(jìn)行砂漿粉刷。通過(guò)這些工程應用實(shí)踐,使我們逐步熟悉并了解了聚丙烯纖維砂漿卓越的工程技術(shù)性能特點(diǎn)。
四、聚丙烯纖維砂漿施工過(guò)程中主要質(zhì)量控制措施
盡管有國外的標準及規范,但因為沒(méi)有現行的強制性國家技術(shù)標準、規范或規程對纖維砂漿的工程應用進(jìn)行統一的約束和指導,現就以南京派尼爾工程材料有限公司提供的美國進(jìn)口的Grace MicroFiber格雷斯纖維在大量的工程應用過(guò)程中摸索積累的主要施工質(zhì)量控制措施,談幾點(diǎn)建議。
1、砂漿中單絲狀纖維的長(cháng)度宜控制在6—19mm,摻量在一般為0.6-1.0 kg /m3,(根據砂子粒徑調整纖維摻量,若使用粗砂和中粗砂,可適當減小摻量;若使用細砂或特細砂,則應適當調增摻量。)過(guò)低和過(guò)高的摻量對于改善砂漿基體性能的效果不是不明顯就是易導致結團,不能充分發(fā)揮其作用。
2、纖維分散均勻,攪拌時(shí)間應適當延長(cháng)。
3、盡量選用細而柔軟的聚丙烯高強纖維,柔韌的纖維在抹面時(shí)不會(huì )露頭,而過(guò)粗過(guò)硬的纖維則容易在砂漿表面露頭,不利于后期工序的進(jìn)行。
4、纖維攪拌過(guò)程中,建議按如下順序投料:黃砂——纖維——水泥——水。
5、不能因為纖維砂漿的使用而降低對其各方面的施工質(zhì)量管理要求,要嚴格按照國家現行有關(guān)施工技術(shù)規程、規范和標準進(jìn)行砂漿抹灰操作施工的質(zhì)量管理。
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