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[摘要] 本文重点论述了在AEA膨胀剂中复掺有机短纤维控制裂缝的技术关键，有机短纤维和膨胀剂的最佳掺量，复掺后的限制膨胀率，砂浆的抗压及抗折强度等技术问题。
[关键词] AEA膨胀剂混凝土裂缝有机短纤维
1 前言
水泥混凝土裂缝的原因是多方面的，也是很复杂的，这是百余年来都未能很好地解决的技术难
题，一直困扰着工程界。为解决水泥混凝土裂缝问题，设计、施工、材料等各个方面都采取了种种技术措施，但裂缝还是经常产生。虽然细小的裂缝不会对结构的安全性带来严重影响，而且规范中也允许构筑物带裂缝工作。但是从工程的耐久性和渗漏水或腐蚀性介质对钢筋的锈蚀角度考虑，如能控制混凝土不产生裂缝，无疑会提高混凝土工程的耐久性和使用寿命。因此，对混凝土的裂缝进行控制日益受到工程界的重视。在众多的裂缝控制方法中，利用膨胀剂配制的补偿收缩混凝土控制混凝土裂缝的方法在近十余年来得到了很快的发展，除按传统的方法用于防水混凝土外，还成功地解决了许多超长钢筋混凝土结构施工的裂缝控制问题[1]。
目前，用膨胀剂配制的补偿收缩混凝土主要用于地下防水工程、超长结构工程、大体积混凝土工程等。在已应用的工程中，有的工程采用膨胀剂有效地控制了混凝土的裂缝，但由于种种原因，也有很多失败的工程实例。
为此，国内混凝土膨胀剂的研究、生产和应用技术均面临着改进和创新，如何积极发挥或提高其效能，最终解决混凝土开裂问题，是工程界和学术界均十分关心的问题。安徽巢湖速凝剂总厂提出通过在膨胀剂中掺加有机短纤维来提高混凝土抗裂性能的设想，委托中国建筑材料科学研究总院和清华大学分别对掺纤维膨胀剂的性能及其对混凝土力学性能的影响进行研究。本文即是第一部分工作的总结。
2 在AEA膨胀剂中复掺有机短纤维的研究试验设计
本研究的目的是为了在超长钢筋混凝土结构和大体积混凝土工程应用中提高其抗裂能力，增强工程的整体性、安全性和耐久性。聚丙烯纤维混凝土技术在北美和欧洲已经有20年的大量工程实践，应用技术已日臻完善。近年来，国内聚丙烯纤维增强混凝土的生产和应用逐步增多[2]。试验用膨胀剂为安徽巢湖速凝剂总厂生产的AEA型膨胀剂，有机短纤维为聚丙烯腈短纤维，规格为6.7dtex 12mm。水泥为中国外加剂协会监制的P.O42.5级基准水泥。
先将聚丙烯腈短纤维掺入AEA膨胀剂中，试验设计聚丙烯腈短纤维的掺加量为膨胀剂重量的2%，然后用拌合机干拌15～20分钟。试验的膨胀剂掺量均按胶凝材料的8%计算（内掺），AEA膨胀剂以工厂检验的出厂报告，质量符合JC476- 2001标准。未掺纤维的试验编号为PAEA，掺纤维的试验编号为FAEA。
本试验按JC476- 2001标准进行，掺量均按胶凝材料的8%，通过检验砂浆的抗压和抗折强度性能、限制膨胀率来研究复掺有机短纤维对砂浆性能的影响。
有关聚丙烯腈短纤维的技术参数见表1。
有关复掺试验设计参数见表2。
有关AEA膨胀剂复掺有机短纤维的技术性能试验的结果见表3。
有关AEA膨胀剂复掺有机短纤维的限制膨胀性能见表4。
3 AEA膨胀剂中复掺有机短纤维的研究结果
3.1 在混凝土膨胀剂中复掺有机短纤维，规格应为6～12mm为宜。由于纤维在混凝土体中的均匀性及其他性能对混凝土的质量有很大的影响作用；同时纤维长度对混凝土的施工和质量也有很大的影响。试验表明，纤维长度在6～12mm时效果最佳。在不同张力下对24mm长的纤维也作了试验，尽管嵌入深度不同，在所有纤维断开前，混凝土已经裂开。同样长度为0～3mm时，所有纤维被拉出，证明嵌入深度不足；纤维长度6～12mm时，所有纤维被拉断，证明其全部受力，是最佳嵌入深度。过短或过长实际生产不易控制，不易拌合均匀，有关工业化生产中的技术问题还有待进一步研究。
3.2 在混凝土膨胀剂中复掺有机短纤维可提高砂浆的抗折性能和韧性，为了证明加入纤维对减少收缩而引起的开裂和变形影响，进行了有关试验。试验证明，加入适量的纤维可降低收缩，并且能减少变形。在降低收缩的同时，对一旦出现裂缝的大小也能起到抑制作用[3]。
3.3 复掺有机短纤维可改善混凝土的限制膨胀性能，对抑制混凝土早期塑性裂缝也有一定的贡献。纤维抑制混凝土开裂的进程，可近似看作是在其中掺入了巨量无序分布的“微细筋”，这种“无序加筋”改善了混凝土内部力学环境，取得了抗裂并延缓裂隙扩展的实际效果[4]。
3.4 复掺有机短纤维可改善混凝土的抗渗性。
[参考文献]
[1] 江云安等，CaO-MgO- Al2O3- SO3四体系高性能膨胀剂的研究[C]，《第五界国际水泥化学会议》2002年11月，上海
[2] 郑远林，混凝土中使用UEA膨胀剂的问题探讨[C]，《混凝土膨胀剂及其应用》（中国建材工业出版社），2002年
[3] 海川工程产品技术手册[Z（] 水泥混凝土专用）
[4] 菜文胜等，微膨胀纤维混凝土的研究及应用[J]《. 新型建筑材料》2001/8，p29～30
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| 原作者： 江云安 路新瀛 蒋圣华 |
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