開裂、滲水是建筑質(zhì)量的一個通病，它直接影響建筑物的功能和使用壽命，也是室內(nèi)裝修工程質(zhì)量的一大隱患，因此必須高度重視。為此，我們在銀鑫大廈工程施工中，預(yù)先對內(nèi)外墻開裂這一質(zhì)量通病進行分析、研究，發(fā)掘原因，確定了在抹灰砂漿中摻加聚丙烯纖維的防治措施，收到了良好的效果。
1．常見開裂部位及原因
1、框架梁、柱與砌體交接處的開裂。在框架結(jié)構(gòu)中，施工人員為加快施工進度，將填充墻一次砌筑到梁底，隨即進行墻面抹灰。這種情況下，因為砌體自重及溫度作用，砂漿體積收縮，砌體產(chǎn)生一定變形，在梁、柱和砌體結(jié)合部位易出現(xiàn)裂縫。
2、外墻抹灰空鼓、開裂、滲漏。抹灰施工不規(guī)范、不嚴格執(zhí)行分層抹灰工藝、高溫天氣不及時澆水養(yǎng)護，這些方面都容易造成抹灰層空鼓、開裂、引起滲水。
3、腳手眼裂縫。外墻抹灰時，腳手眼堵抹不嚴或堵抹的方法不正確，腳手眼部位抹灰層空鼓、裂縫。
2．聚丙烯纖維的基本性質(zhì)與作用
針對以上原因，除采取傳統(tǒng)的防治措施外，這里著重介紹如何在砂漿中摻加聚丙烯纖維來防止墻體開裂的做法。
聚丙烯(polypropylene)纖維，又被稱為pp纖維，丙綸纖維?；炷痢⑸皾{專用聚丙烯纖維的物理性能如下：密度0.91g/cm3；抗拉強度276Mpa；彈性模量3793 Mpa；極限拉伸15%；無毒；耐酸堿性極高；熔點165℃；燃點593℃；導(dǎo)電、導(dǎo)熱性極低；水中分散性好。工程上又被稱為混凝土及砂漿抗裂合成纖維(微纖維)。攪拌過程中微纖維能均勻地擴散到砂漿中，每立方米砂漿中含有數(shù)千萬條的高抗拉強度的微纖維，由于微纖維與砂漿有極強的結(jié)合力和抗拉強度，從而產(chǎn)生了全方位的增強效果，消弱了砂漿的收縮應(yīng)力，減少了砂漿的收縮裂縫。
工程用纖維還要求具有斷裂強度高、伸長率小的特點，為了保證纖維在水泥基材接觸，一般賦予纖維特殊的截面形狀，使它具有更大的比表面積。
表1 常用聚丙烯纖維的物理力學(xué)性能
| 纖維名稱 | 密度（Kg/m3） | 纖維直徑（μm） | 纖維長度（mm） | 抗拉強度（Mpa） | 彈性模量（Gpa） | 斷裂延伸率（%） |
| 杜拉纖維 | 910 | 5—19 | 276 | 3.79 | 15 | |
| 丙綸纖維 | 910 | 26 | 5—19 | 525 | 3.5 | 15 |
| 改性丙綸纖維 | 910 | 30—40 | 4—12 | 500—700 | 9—10 | 7—9 |
| 纖化丙綸 | 900 | 12—50 | 500—700 | 3.5—4.8 | 20 |
2．1 聚丙烯纖維在砂漿中的作用原理：
墻體砂漿面層由于溫差、應(yīng)力等變化引起的收縮龜裂現(xiàn)象，不僅嚴重影響建筑物觀感質(zhì)量，而且極易造成墻面的滲漏。隨著各種類型整體砂漿面層施工的日益增多，因為溫差而導(dǎo)致面層大范圍收縮開裂的現(xiàn)象也越來越多，尤其是大量采用輕質(zhì)墻體的內(nèi)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裂和抗?jié)B效果差的現(xiàn)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裂，同時滿足抗?jié)B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(yīng)用和實踐。
纖維的工作原理主要是控制水泥基體內(nèi)部微裂縫的生成及發(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(jié)為亂向分布的網(wǎng)狀撐托系統(tǒng)、承托骨料，從而有效地消耗了能量，凝結(jié)后即使微裂紋產(chǎn)生，在內(nèi)部或外部應(yīng)力作用下，它要擴展也必然遭受到纖維在基體內(nèi)部構(gòu)成的亂向分布的致密網(wǎng)狀系統(tǒng)的重重阻擋，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?jié)B防水的目的。從這個角度講，纖維力學(xué)形態(tài)就表現(xiàn)為類似于一種“多維無序分布的置筋作用”，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。
2．2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(xiàn)象的產(chǎn)生，當墻體面層使用纖維砂漿時，可有效防止龜裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(2)使砂漿基層牢固整潔、美觀平整，適于各類涂料的使用。各類外墻涂料日益廣泛的工程應(yīng)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(yīng)用的技術(shù)缺陷。各類輕質(zhì)節(jié)能墻體材料均不同程度地存在砂漿面層開裂和抗?jié)B性能不足的缺陷，影響了其推廣應(yīng)用的價值。在使用這些墻體材料的同時，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(jié)性、穩(wěn)定性均優(yōu)于純水泥砂漿，抹灰施工時上灰變得極為容易，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(gòu)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(jié)約材料并降低施工成本無疑是極有意義的。
(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是一種微細的單絲狀纖維，對砂漿面層表面外觀基本沒有影響。
(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，由于其開裂現(xiàn)象的減少或者是基本沒有，對保證飾面磚粘結(jié)強度，防止磚縫開裂和空鼓等現(xiàn)象的發(fā)生，起著極為重要的作用。
(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，對攪拌設(shè)備和工藝也無需特別要求。
(10) 聚丙烯纖維砂漿可有效彌補結(jié)構(gòu)自防水、屋面防水等現(xiàn)代工程技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)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(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)、屋面梁板結(jié)構(gòu)配套使用，就可以作為非結(jié)構(gòu)性補強材料來防止砂漿面層塑性收縮。
3．聚丙烯纖維砂漿的工程應(yīng)用實踐
在銀鑫大廈裝飾工程施工中，內(nèi)外墻抹灰砂漿使用了從山東省建筑科學(xué)研究院引進的高強杜拉纖維。因為沒有現(xiàn)行的國家技術(shù)標準、規(guī)范或規(guī)程對纖維砂漿的工程應(yīng)用進行統(tǒng)一的約束和指導(dǎo)，現(xiàn)就以我們在該工程應(yīng)用過程中摸索積累的主要施工質(zhì)量控制措施，供大家共同探討。
1、砂漿中單絲狀纖維的長度宜控制在6—19mm，摻量在一般為0.6—1.0kg/m3，(根據(jù)砂子粒徑調(diào)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(yīng)適當調(diào)增摻量。)摻量過低對于改善砂漿基體性能的效果不明顯，反之摻量過高則易導(dǎo)致結(jié)團，不能充分發(fā)揮其作用。在該工程中我們按1.0kg kg/m3的配比進行操作，纖維長度控制在10mm左右。
2、為了使纖維分散均勻，攪拌時間應(yīng)適當延長，建議不少于3分鐘。
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不會露頭，而過粗過硬的纖維則容易在砂漿表面露頭，不利于后期工序的進行。
4、纖維攪拌過程中，建議按如下順序投料：砂子—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(xiàn)行有關(guān)施工技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和標準進行砂漿抹灰操作施工的質(zhì)量管理。
6、施工中嚴格執(zhí)行分層抹灰的施工工藝要求，嚴格控制抹灰的總厚度和分層的厚度。
7、在梁、墻及柱、墻交接部位建議釘掛寬度30cm左右的鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)與不同基層的搭接寬度每邊不少于10cm。
8、外墻抹灰時如遇高溫或大風(fēng)干燥天氣應(yīng)及時對墻面澆水養(yǎng)護。
通過這些做法，極為明顯地提高了外墻抗裂防滲性能，改善了面層的觀感質(zhì)量，同時由于各分部分項施工質(zhì)量控制有力，施工先進，基本上杜絕了工程質(zhì)量通病的出現(xiàn)，經(jīng)四個月對砂漿面層的觀察(未涂刷外墻涂料)，無明顯可見裂紋。該工程二00二年竣工交付使用，四年來通過使用基本未出現(xiàn)明顯裂紋，受到了業(yè)主及監(jiān)理單位的一致好評。在經(jīng)濟上，按照我們在該工程上的測算，每平方米因摻加聚丙烯纖維所增加的成本在1.5元左右。
4．使用聚丙烯纖維時應(yīng)注意的問題
1、聚丙烯纖維對砂漿主要起阻裂效應(yīng)，延緩和阻止早期砂漿塑性裂縫發(fā)生和發(fā)展，提高了材料介質(zhì)的連續(xù)性，增加材料的韌性，使硬化后的砂漿性能得到顯著改善，但是它不能作為結(jié)構(gòu)性增強材料使用，只能作為輔助加強筋。
2、聚丙烯纖維具有疏水性，纖維與基材界面的水灰比往往高于基材本身，形成了弱界面效應(yīng)，會影響砂漿的強度。
5. 結(jié)束語
工程實踐和研究證明，在抹灰砂漿中摻加聚丙烯纖維，是解決水泥砂漿抹面及混凝土中因塑性收縮、干縮、溫差等內(nèi)部應(yīng)力的作用產(chǎn)生微裂的有效手段，而且從確保工程質(zhì)量、施工便利、兼顧成本及長短期效益等方面考慮，采用聚丙烯纖維砂漿都不失為一種良好的施工方案。
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