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浅谈PP纤维混凝土防渗技术 在白城市洮儿河灌区渠道防渗工程中的应用 水利是农业的命脉，随着社会的进步和经济发展速度的加快，水资源短缺已日益成为制约农村经济发展的重要因素，水资源可持续利用已经成为区域经济发展的战略问题。近年来灌区节水灌溉的核心内容之一，就是渠道防渗护砌工程的实施，它有效地减少了水资源的浪费，提高了水资源的利用率。 应用PP纤维混凝土进行渠道防渗护砌的背景 白城市洮儿河灌区洮北分灌区全部位于洮儿河冲击平原冰水堆 积低平原上，表层土厚度0.2~0.5m，渗透系数为0.01m/d，其下为砂壤土、极细砂、细砂，层厚0.8~1m，渗透系数为0.1~5m/d，再下是细砾含水，层厚30~40m，渗透系数为180m/d，透水性较强，渗漏严重，水量损失大，渠系水利用系数公在0.55左右，不仅浪费水资源，也提高了生产成本。为充分利用有限的水资源，对干、支渠采取必要的防渗措施十分必要，由于洮北分灌区渠道防渗工程量大，投资多，经过防渗方案比较，近几年来我们选择了PP纤维混凝土这种渠道护砌形式。 所谓PP纤维混凝土，就是在普通混凝土中加入适量PP纤维的一种混凝土。 二、应用PP纤维混凝土的优越性 PP纤维混凝土是近年来水利行业新兴的特种混凝土，近年来被应用在渠道防渗护砌工程中，其关键在于同普通混凝土相比降低了护砌工程造价，提高了护砌材料在渠道土基础较大变形条件下的适应性、耐久性和抗渗能力。有关数据见表1。 表1 造价、使用年限比较表 混凝土名称 单位造价（元/m2） 使用年限（年） 普通混凝土（10cm厚、C20、F100） 50.00 20-30 普通混凝土（10cm厚、C20、F100） 32.50 30-50 三、PP纤维混凝土的应用地点、规模 白城市洮儿河灌区建设管理局于2000年在洮北分灌区洮北一分干（7+000~10+850）渠道防渗护砌中采用了PP纤维混凝土，工程总投资为110万元，完成PP纤维混凝土1694m3，护砌总面积33880m2。自2000年以后，洮儿河灌区洮北分灌区每年的渠道防渗工程均采用了PP纤维混凝土护砌技术，几年来，共完成PP纤维混凝土渠道防渗护砌72.765km，护砌面积46.62万m2，工程总投资2079万元。洮北分灌区洮北一分干渠道护砌工程运行至今，时间最长的已经达到了九年，经过了春夏秋冬不同的使用环境，实践证明，效果良好。 四、PP纤维混凝土与普通混凝土各项性能的比较 PP纤维是采用纤维级聚丙烯为原料，经过特殊生产工艺及表面处理而形成的高强度束状单丝有机纤维的产品，纤维断面为异形，可握裹更多的基料，与水泥基体有更紧密的结合力，加大了与水泥的握裹力。实践证明，加入PP纤维后的混凝土，与普通混凝土相比在性能上有了明显的改善和提高：1、提高了基材的抗拉强度；2、阻止基材中原有微裂缝的扩展并延缓新裂缝的出现；3、提高了基材的变形能力并从而改善其韧性与抗冲击性。PP纤维与混材料结合后，分布极其均匀，每立方米混凝土内分布着近三万条纤维，故能在混凝土内部构成一种均匀的三维乱向支撑系，从而产生一种有效的加强效果，发挥更为有效的抗裂增韧作用，使混凝土的构成更趋于一个整体。经过实践证明，同普通混凝土相比，每立方米混凝土加入1.3kgPP纤维，混凝土的抗裂能力可以提高15%左右。同时混凝土掺入PP纤维后，可以有效地抑制混凝土早期干缩微裂及离析裂纹的产生和发展，极大地减少了混凝土的收缩裂缝，尤其是有效地抑制了贯通裂缝的产生，均匀分布在混凝土中彼此交错的大量PP纤维起到了“承托”骨料的作用，降低了混凝土表面的析水与集料的离析，抗渗能力亦有明显提高（见表2）。 表2 抗渗性能测试结果比较表 混凝土名称 试件劈开后渗透高度平均值（mm） 普通混凝土 81 PP纤维混凝土 51 五、PP纤维混凝土的施工方法 PP纤维混的施工工艺与普通混凝土基本相同，只是PP纤维必须在搅拌机中与混凝土中其它材料搅拌均匀后方可再加水搅拌。搅拌后的PP纤维混凝土可直接进入仓面。在渠道边坡衬砌施工中，一方面考虑振捣时不会勾出PP纤维，又考虑振捣效果，我们经过反复实验设计出钢管振捣梁，根据边坡护砌的分块尺寸，用D25mm钢管焊接成长方形管架，然后将功率为1.5kw的平板振捣器焊接管架的中间。采用钢管式平板振捣梁振捣两遍可以使仓面的混凝土基本平整且灰浆饱满，为下道工序即压光奠定了坚实的基础。实践证明，洮儿河灌区的PP纤维混凝土，表面密实、平整、光滑，混凝土表面平整度不超过3mm，混凝土外观良好。 六、PP纤维混凝土施工中应注意的问题 1、不能改变混凝土的配合比。纤维本身为惰性材料，同混凝土骨料、外加剂、掺合料和水泥等不会有任何化学反应，对各种骨料的性能指标无特殊要求，所以不能因PP纤维的加入而改变混凝土原