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聚丙烯纤维和氧化镁在面板混凝土中的应用聚丙烯纤维和氧化镁在面板混凝土中的应用能够显著提升材料的性能，使其更适用于水利工程、建筑结构以及特殊环境下的施工需求。
聚丙烯纤维是一种高性能合成纤维，将其掺入混凝土中可以有效改善其抗裂性、韧性和耐久性。由于面板混凝土通常用于大体积水工结构（如水库大坝），其对抗渗性和抗冻融能力要求较高。聚丙烯纤维通过均匀分散在混凝土内部，形成三维网状结构，能够抑制早期塑性裂缝的产生，并提高混凝土的抗冲击性能。此外，它还能减少因温度变化或干缩引起的裂缝扩展，从而延长结构使用寿命。
氧化镁（MgO）作为一种膨胀剂国电蓬莱电厂取水口施工组织设计，在面板混凝土中起到补偿收缩的作用。适量添加氧化镁可使混凝土在硬化过程中产生适度膨胀，抵消因干燥或温度变化引起的收缩应力，进而减少裂缝的形成。与传统膨胀剂相比，氧化镁具有膨胀稳定、可控性强的优点，特别适合用于需要高抗裂性的面板混凝土工程。
两者结合使用时，聚丙烯纤维提供微观增强作用，而氧化镁则从宏观上优化混凝土体积稳定性。这种复合改性技术不仅提高了面板混凝土的整体力学性能，还增强了其耐久性和适应复杂环境的能力，为现代土木工程建设提供了可靠的技术支持。
洪家渡电站位于贵州省黔西县与织金县交界的乌江北源六 冲河上，是我国实施“西部大开发"战略的龙头工程。电站装机 540MW，大坝属混凝土面板堆石坝，坝高179.5m，为国内在建 的同类型坝中第一高坝。大坝面板属长宽比较大的混凝土薄板 结构，斜长约298m，分3期浇筑，最大长度129m，厚度0.3~ 0.91m。这种超大的薄板结构，防裂、止裂是技术难题。在注重 坝体填筑施工质量，减少坝体变形的同时，如何从原材料及混凝 土配合比方面使混凝土面板不裂或少裂，以及在产生裂缝以后， 如何有效阻止裂缝的发展，是面板混凝土配合比设计所要考虑 的重点内容。 针对国内已建面板堆石项的面板均存在不同程度的裂缝， 洪家渡大坝面板混凝土配合比设计的基本思路是在满足设计要 求的强度、耐久性及良好的施工和易性的前提下，重点考虑其抗 渗防裂问题。经过大量的试验论证之后，采用了在混凝土中掺 加聚丙烯纤维和轻烧氧化镁的方法。试验结果表明，掺加聚丙 烯纤维可以有效提高混凝土的极限拉伸值，使混凝土具有较高 的拉压比，降低弹性模量，从而增强其适应变形的能力，并在混 凝土初裂以后，提高混凝土的断裂韧度，使混凝土具备一定的止 裂能力；掺加轻烧氧化镁可以有效补偿混凝土收缩，减少混凝土 干缩变形和线膨胀系数，从而使混凝土具有不裂或少裂的特性， 这两项技术措施的采用有效地改善了洪家渡电站大坝面板的抗 裂性能，取得了良好的效果。已完工的一期面板到目前为止仅 发现10条小于0.2mm的细微裂缝，大大低于同类坝型的水平。 聚丙烯纤维和轻烧氧化镁双掺技术的应用，在面板混凝土的防 裂中发挥了明显的作用
聚丙烯纤维是由丙烯聚合物或共聚物制成的烯烃类纤维，
密度为0.9g/cm²，强度高，为中性材料。把聚丙烯纤维掺人混 凝土中，能显著改善混凝土的变形性能（包括极限拉伸率、弹性 模量、弯曲韧性.干缩等），提高混凝土防裂抗冲刷能力，在水电 工程的钢筋混凝土面板和地下工程的锚喷支护及抗磨蚀要求高 的水工建筑物等方面有广阔的应用前景。20世纪70年代，英国 西部海岸工程曾在砌筑防波堤的混凝土块体中掺人剁碎的聚丙 烯纤维；进人80年代后，美、英、德、日等国对聚丙烯纤维混凝土 进行了大量的研究，取得了一系列有价值的成果。近年来，应用 纤维作为混凝土掺合料已被世界上60多个国家所接受，其应用 领域涉及公路路面、机场跑道、桥梁、隧道、港口、码头、水工建筑 物等工业与民用建筑混凝土工程。 我国聚丙烯纤维混凝土的研究和应用起步较晚，20世纪90 年代中期以来，在我国广东、山东、上海、河北等地的公路、桥梁 工程中进行了应用，取得了一些成功的经验，但目前在水电工程 中的应用还处于探索阶段。
近几年来，用外掺轻烧氧化镁微膨胀混凝土的延期膨胀性 能来补偿混凝土的温度应力，是混凝土防裂筑坝技术之一。其 优点是简化温控措施，降低工程造价，有效地防止基础混凝土裂 缝。1989年在浙江石塘水电站进行机口外掺试验块的浇筑。此 后，福建水口水电站、广东青溪水电站大坝基础混凝土以及贵州 东风水电站大坝基础深槽混凝土采用此项技术取得了良好的经 济效益。
洪家渡面板混凝土配合比的确定
水泥：选用贵州水泥厂生产的乌江牌P.042.5水泥。 粉煤灰：为凯里火电厂生产的I级灰。 骨料：骨料为洪家渡水电站砂石系统生产的灰岩人工砂石
（1）设计要求。C30抗渗不小于W12，抗冻不小于F100。 结合工地施工水平，混凝土配制强度应不小于38.0MPa：根据 原材料品质及前期试验成果，确定水灰比为0.40，用123、132、 140、145kg/m?4个用水量进行复核试拌，落度控制在70~90 mm;含气量控制在4.0%～5.0%；砂率根据现场取样试验结果 在36%左右合理调整；中小石比例为50：50；减水剂掺量根据坍 落度进行调整；引l气剂掺量按4.0%～5.0%的含气量确定（前期 试验表明：含气量0.5h损失在1.0%左右，为使运输到仓面后 的含气量控制在设计要求的4.0%～5.0%，室内试拌时按5.0% ~6.0%进行控制） (2)氧化镁掺量。从贵州水泥厂的水泥化学分析表明，乌 江P.042.5水泥中MgO的含量在2.0%左右，选择Mg0掺量为 3.4%，这样在掺用25%的粉煤灰的情况下，胶材总量中的Mg0 总含量控制在5.0%以内，满足国家标准要求；在水泥中掺3.4% 氧化镁进行水泥净浆压蒸试验、安定性合格，说明3.4%的掺量 是安全的。 (3）聚丙烯纤维掺量。根据掺量分别为0.7、0.9、1.10 kg/m?的室内试拌成果来看，上述不同掺量对混凝土的力学性能 没有明显的影响规律，混凝土抗压、抗拉强度、抗压弹模以及极 限拉伸值等指标均接近，其中抗压强度与基准混凝土（同配比不 掺聚丙烯纤维混凝土)接近，属同一强度等级.其余指标均略高 于基准混凝土。抗渗、抗冻性能也均能达到设计要求。因此，根 据厂家建议以及考虑工程成本因素，选择掺量为0.9kg/m。
根据以上配合比参数进行的室内试拌成果见表2、表
从表3试拌成果可以看出，由于加人了聚丙烯纤维和氧化 镁，混凝土拌和物的粘性特别强，坍落度损失很快，试拌时温度 为18℃，坍落度损失前0.5h在50%左右，后0.5h为25%左右 和不掺纤维和氧化镁的同配比混凝土相比，用水量要增加10kg
以上、因而胶凝材料用量要增加20kg以上
以上、因而胶凝材料用量要增加20kg以上
从试拌成果看，配比2、3较其他配比更能满足施工设计要 求，且技术、经济合理，确定为施工配合比
根据室内试拌的成果，提出施工配比如表4、表5。
面板混凝土施工配合比
表5混凝土各材料用量
聚丙烯纤维和氧化镁的加人，保障拌和均匀，是质量控制的 关键。为此特别规定了投料程序：先加入细颗粒料（砂子和水 泥、粉煤灰、聚丙烯纤维、Mg0)投入并确保干拌30~60s，然后加 水（包括减水剂、引气剂）和石子进行拌和90～120s。先干拌的 目的是为了防止纤维结团，保证纤维和氧化镁的分布均匀，后加 石子主要是为了避免MgO对石子的包裹，同时也能提高拌和效 率，拌和系统所用搅拌设备为强制式拌和机。
虽然面板是选择在冬季施工，阴天气温在5C左右，混凝土 拌和物坍落度损失仍然特别快，0.5h坍落度损失40%以上，晴 天超过60%。并且由于纤维的影响.拌和物粘滞性很强，若坍 落度低于40mm.虽能满足溜送施工要求，但机口和运输设备出 料非常困难，给施工造成很大不便。而滑模施工工艺要求又不 允许有太大的坍落度，必须在机口和仓面对拌和物坍落度实施 对比控制，并根据损失情况及时调整机口坍落度。
试验表明，与不掺引气剂的混凝土相比，每增加1%的含气 量，保持水泥用量不变时，混凝土28d抗压强度下降2%～3% 保持水灰比不变时，混凝土28d抗压强度下降4.0%～6.0%。 因此、必须严格控制引气剂掺量，使混凝土拌和物含气量既满足 耐久性要求，又不至因过大而使混凝土出现低强度。
在小于1℃/d。初期通水削减了混凝土内部的温升峰值沪东新村北区而街坊商品住宅模板工程安装及拆除施工方案，使混凝 土内部的最高温度满足了设计要求：闸室衬砌墙初期通水后 温度计实测温升曲线如图1
为降低结构混凝土的内外温差，预防混凝土出现温度裂缝， 每年的9月初即开始对当年5～8月份施工的大体积混凝土，10 月初对当年4月和9月浇筑的大体积混凝土，11月初对当年10 月浇筑的大体积混凝土进行中期通水
新浇混凝土采用常流水养护，有条件的则采用浸水养护。 低温季节采用了混凝土表面覆盖EPE保温被的方法以降 低混凝土的内外温差，减少了混凝土表面温度裂缝的发生，防止 了深层裂缝。
采用无轨滑模进行浇筑，用软轴振捣器在距滑模前缘20cm 以外振捣t／zzb 1917-2020 管网修复用内衬聚乙烯管材，严禁振捣器深人滑模内部.以防将滑模托起或造成滑 模后部已成型的混凝土鼓出。滑模过后应及时抹面，并在2h 后进行二次抹面。
采用云南亚西泰克模板有限公司生产养护密封剂养护，这 在我国面板混凝土施工中首次使用、养护密封剂具有对喷淋后 的混凝土表面养护和密封作用：①能防止混凝土内部水分蒸 发，利用其内部水分，对混凝土进行养护.防止混凝土产生裂缝； ②防紫外线辐射，能有效地保护面板混凝土中的聚丙烯纤维。 混凝土表面完成养护密封剂的喷淋后，立即盖上塑料薄膜，接近 初凝时，覆盖湿麻袋片保温
洪家渡电站大坝一期面板共抽取抗压试样118组，28d抗 压强度平均值为37.9MPa，最大值为43.3MPa，最小值为30.1 MPa.标准差为2.07MPa，保证率为99.9%，不低于设计强度值 的百分率为100%；另抽取抗渗、抗冻试样各2组，检测结果均达 到设计要求。从外观检查情况来看，面板表面平整、光滑，截止