微膨胀纤维混凝土的研究及应用

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新型建筑材料
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新型 . / 0 微发泡钢塑 共挤门窗型材
孙振国 $ ， 刘广瑜 &
# $ 1 中国新型建筑材料工业杭州设计研究院， 浙江 杭州 北京 & 1 北京众和智业科技发展有限公司， !$"""!； $"",!*）
摘要： ./ 0 微发泡钢塑共挤型材是一种新型的门窗
型材。 介绍了钢塑共挤型材的特点、 发展状况、 型材生产工 艺、 门窗组装工艺、 主要技术性能指标以及建设小型规模 生产线的主要技术经济指标。
关键词： 微发泡钢塑共挤型材； 塑料门窗型材； 门窗
组装工艺
$
前
言
布在新疆、 山东、 黑龙江、 河北、 山西、 北京等省市， 生产规模 大都在 "1 ! 万 4 $ 万 2 型材及 * 万 3 & 门窗组装能力。
据统计， 到 &""" 年底国内型材生产线已达到 &-"" 余 条， 型材设备总生产能力已超过 $!" 万 2 ， 塑钢门窗组装企业 门窗组装能力超过 $1 - 亿 3 & 。 随着塑钢门窗生产 ,""" 余家， 企业走引进与国产化并举的道路， 生产能力与产品质量均达 到了较高的水平。 但是业内人士认为， 目前塑钢门窗产品的 市场已接近饱和， 因此， 其技术发展方面的改型换代问题已 经提到了议事日程。 钢塑共挤微发泡 ./ 0 型材， 通过微发泡技术提高了保 温节能特性， 并兼备了钢窗、 铝窗的刚性， 在隔音、 气密性方 面也均优于钢、 铝、 塑门窗。 钢塑共挤微发泡 ./ 0 门窗型材 生产技术， 是我国独立研制并完成市场化的专利技术，由于 其外观酷似高级木材， 刚性好， 门窗组装工艺简单， 因此， 这 种型材将会被越来越多的人所认识。 目前国内有 $" 家左右 的型材生产企业和 $"" 余家钢塑共挤门窗组装厂， 大部分分
表&
混凝土 类型 原始 单掺纤ຫໍສະໝຸດ Baidu 双掺
凝土中掺加混凝土微膨胀剂或纤维的方法。 3 & 4 掺加混 凝 土 微 膨 胀 剂 。 混 凝 土 微 膨 胀 剂 有 5 6* 、 它们的掺入可以补偿一部分混凝土的收缩。 但是， 我 )*+ 等， 们从大量工程实践中发现： 掺加混凝土微膨胀剂的泵送混凝 土工程， 大面积基础底板、 剪力墙体、 整体楼屋面等部位仍可 见大量微裂隙， 有些部位甚至出现对穿形裂缝， 严重地影响 结构的使用功能； 尤其在对结构自防水性能有较高要求的地 下结构部位， 存在大量毛细渗透现象， 必须借助内、 外防水层 等其它技术方案来保障其防水性能。 之所以产生这种现象， 我们分析认为： 主要是因为在大坍落度混凝土中掺加微膨胀 剂产生的膨胀， 远不能补偿混凝土的收缩变形。 3 ! 4 掺加纤维。 在水泥基体中掺入诸如钢纤维、 玻璃纤 维、 石棉纤维、 碳纤维、 聚丙烯纤维、 高密度聚乙烯纤维及尼 龙纤维等的大量工程实践表明， 掺加纤维能有效提高混凝土 的抗裂、 抗渗能力。 但纤维的加入会降低混凝土的泵送性能 和施工操作时的流动性。 鉴于上述情况， 既能克服水泥基体中裂隙对结构和构件 变形产生的不良影响， 又能保证在大体积、 高强度混凝土施 工过程中使其具有良好的泵送性能和施工时高流动性的课 题， 摆在了我们的面前。
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钢塑共挤型材的特点
（ $） 采用结皮微发泡 ./ 0 配方取 代 现 行 的 普 通 硬 质 减少了塑料的用量， 从而降低了型材成本。 ./ 0 配方， # & % 采用结皮发泡技术， 以保证型材表面的硬度。 # ! % 采用塑料与钢衬共挤复合技术新工艺， 实现塑料与 钢衬一体化。 # ) % 采用 "1 , 4 $1 & 33 精整镀锌钢板 5 并经过精密辊轧 形成端面全封闭的各种异型钢衬 5 以保证型材的刚度及内腔 精度。 （ *） 采用仿天然的木纹， 型材外观舒适优雅， 提高门窗的 质地、 档次。 也可现场组装， 适应性强、 安 （ -）既可工厂化组装门窗， 装方便。
微膨胀纤维混凝土的研究及应用
蔡文胜， 李世润， 王天中
3 武汉建工集团第一建筑有限公司， 武汉 /-%%&% 4
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课题的提出
目前， 为提高混凝土的抗裂、 抗渗性能， 通常可采用在混
收缩率大小直接影响到混凝土的抗裂性能， 因此试验室 研究以收缩率测试为主要依据。 3 & 4 双掺的微膨胀纤维混凝土与其它类型混凝土按泵送 混凝土的技术性能要求， 试配的 )/% 混凝土收缩率对比见表 为观察收缩率， 试件中均未掺入石料 4 。 & 3 注：
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 中数据微调施工配合比， 采用先掺纤维搅拌法组织泵送施 ! 结 语 # $%有 工， 克服了纤维结团等不利因素， 取得了很好的效果： 效保障了结构在地下高压湖水的渗透侵蚀作用下的抗渗能 力 # 结构自防水试水一次验评合格 % ， 对于极易因收缩和内 应力过大而导致开裂的墙体和节点部位， 其防水抗渗性能 # & % 最大限度地满足了墙体和底板等各部位 受到广泛肯定。 泵送浇筑施工对混凝土流动性的要求， 尤其是墙体垂直后 浇带等关键部位的浇筑施工。 本工程获得了省级优质样板 工程的荣誉。 研究和工程应用表明， 微膨胀纤维混凝土具有以下特 点： 能有效保证大体积、 大面积混凝土无裂缝， 提高结构自防 水的抗渗性能； 有利提高强度， 具有很好的应用前景。
单掺 )*+ /#%
双掺混凝土的收缩率远低于其它类型混凝 由表 & 可见， 土， 工程实践也表明该混凝土抗裂性能优良。 3 ! 4 !/% ?? @ -%% ?? @ !/%% ?? 梁的载荷模似试验表 明： 单掺 )*+ 试件当加荷至 &1 - 倍标准荷载， 累计裂缝宽度 达 2 ?? 时， 梁急剧破坏不能维持荷载作用； 而双掺的试件， 累计裂缝宽度达 !% ?? 时， 仍未出现急剧断裂， 仅缓慢沿逐 渐贯通的最大裂缝断开。 上述破坏形态， 在混凝土立方体抗 压试验中也得到类似印证。 纤维抑制混凝土开裂的进程， 可近似看作在其中掺入了 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。 3 - 4 尽管 !&#. ?? @ !&2. ?? @ &.% ?? 抗渗试件的对 比， 难以反映出双掺试件的抗渗特性， 但在类似的大体积混 凝土工程实践中， 却能看出单掺 )*+ 的混凝土和双掺混凝 土存在很大差异， 前者裂隙明显宽且深于后者。 !1 ! 工程应用 微膨胀纤维混凝土在我公司承建的西北湖绿化广场地 下车库工程中进行了推广应用。 该工程墙体混凝土采用 使用中粗砂和 &. C /% ?? 粒级碎石， 掺用 /!1 .级 A 1 B 水泥， 混凝土强度等级 )/%， 按表 & )*+ 微膨胀剂和 D7E 减水剂，
不同配合比的混凝土收缩率对比
合 水 $( !-# !-# !-# !-# 0% 0% 0 . 比 聚丙烯 )*+ 纤维 $ ( &, 收缩率 $ ’ !, -,
配 水泥 标准砂 $( ./% ./% /#% $( &-.% &-.% &-.% &-.%
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收稿日期： &""" ’ $& ’ $( 联系地址： 武汉市汉口建设大道 $")* 号 联系电话： "&+ ’ ,&-!)((*
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微膨胀纤维混凝土的研究及应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 蔡文胜， 李世润， 王天中 武汉建工集团第一建筑有限公司, 新型建筑材料 NEW BUILDING MATERIAL 2001，""(8) 0次
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微膨胀纤维混凝土的研究和应用
微膨胀纤维混凝土研究的基本思路： 采用双掺 3 即同时 掺加混凝土微膨胀剂和纤维 4 和适量掺入减水剂的方案， 通 过试验， 寻找既能在施工中改善混凝土工作性能， 又可避免 泵送高强、 大坍落度混凝土和大体积或大面积混凝土出现收 缩开裂的配合比。 试验中我们选用美国希尔兄弟化工公司的 试验室研究和工 789:;<=>9 型 &" ?? 束状单丝聚丙烯纤维。 程实践结果均表明， 采用双掺方案是可行、 有效的。 !1 & 试验室研究结果