【提要】本文闡述了聚丙烯纖維在砂漿中的工作機(jī)理，指出聚丙烯纖維是阻止砂漿開(kāi)裂并提高其抗?jié)B性的一種有效手段，同時(shí)結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)踐，總結(jié)了聚丙烯纖維砂漿的基本性能，對(duì)施工過(guò)程中質(zhì)量控制的方法也作了細(xì)致的分析。

    一、聚丙烯纖維砂漿的工作原理

    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(yán)重影響建筑物光觀感質(zhì)量，而且極易造成墻面的滲漏。隨著各種類(lèi)型整體砂漿面層施工的日益增多，其因?yàn)闇夭疃鴮?dǎo)致面層大范圍收縮開(kāi)裂的現(xiàn)象也越來(lái)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(kāi)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(duì)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(qiáng)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(kāi)裂同時(shí)滿足抗裂漏的施工要求，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(shí)踐。

    80年代中期，混凝土用增強(qiáng)PP纖維取得了進(jìn)展，美國(guó)、西歐、加拿大、日本等國(guó)家的大量工程實(shí)踐及二十多年來(lái)的研究已證明，解決混凝土/砂漿因干燥收縮、溫度收縮等應(yīng)力作用產(chǎn)生的微裂紋這一缺陷的最有效手段就是發(fā)展纖維混凝土。而從效果、成本因素來(lái)考慮，目前最為廣泛應(yīng)用的纖維是經(jīng)過(guò)特殊工藝表面處理的專(zhuān)用聚丙烯纖維。纖維的工作原理主要在控制水泥基體內(nèi)部微裂的生成及發(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(xì)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(kuò)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)的重要阻擋，難以擴(kuò)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(dá)到了抗?jié)B防水的目的。從這個(gè)角度講，纖維力學(xué)形態(tài)就表現(xiàn)為類(lèi)似于一種“多維無(wú)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(dá)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(bǔ)償性抗裂的一種有效手段和方法。

    二、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(dāng)墻體面層使用纖維砂漿時(shí)，可有效防止龜裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。

    2、使砂漿基層刮膩批蕩層牢固整潔、美觀平整，適于各類(lèi)涂料的使用。各類(lèi)外墻涂料日益廣泛的工程應(yīng)用，對(duì)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(xiàng)要求并從根本上保證其施工質(zhì)量。

    3、能最大限度的彌補(bǔ)新型輕質(zhì)墻體材料推廣應(yīng)用的技術(shù)缺陷。各類(lèi)輕質(zhì)節(jié)能墻體材料均不同程度地存在砂漿面層開(kāi)裂和抗?jié)B性能不足的缺陷，影響了其推廣應(yīng)用的價(jià)值。在使用這些墻體材料的同時(shí)，配套使用纖維砂漿作為抹灰面層，可充分彌補(bǔ)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)于凈水泥砂漿，抹灰施工時(shí)上灰變得極為容易且灰漿跌落相對(duì)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(duì)于節(jié)約材料并降低施工成本無(wú)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?yàn)檫m合在砂漿中摻入的纖維材料應(yīng)是一種微細(xì)的單絲狀纖維，對(duì)砂漿面層表面外觀基本沒(méi)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(kāi)裂現(xiàn)象的減少或者是基本沒(méi)有，對(duì)保證飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度，防止磚縫開(kāi)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(qiáng)的抗老化能力和可靠的耐久性。

    9、工藝簡(jiǎn)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(shí)，對(duì)攪拌設(shè)備和工藝也無(wú)需特別要求。

    10、聚丙烯纖維砂漿可有效彌補(bǔ)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(bǔ)強(qiáng)材料來(lái)防止砂漿面層塑性收縮。

    三、聚丙烯纖維砂漿工程應(yīng)用實(shí)踐

    蘇州市第二建筑公司205項(xiàng)目部在蘇州大學(xué)北校區(qū)工科綜合樓（主樓15層，輔樓5層）的施工中，外墻粉刷砂漿、內(nèi)墻走廊及屋面剛性防水層近5萬(wàn)平方米都使用了聚丙烯纖維砂漿。其中，樓頂細(xì)石混凝土剛性防水層采用了19㎜的格雷斯纖維，砂漿粉刷采用了6㎜的格雷斯纖維，砂漿中纖維摻量為1kg/m3。該工程由于聚丙烯纖維砂漿的施工，極為明顯地提高了外墻抗裂防滲性能，改善了批蕩面層的觀感質(zhì)量，同時(shí)由于各分部分項(xiàng)施工質(zhì)量控制有力施工先進(jìn)，基本上杜絕了工程質(zhì)量通病的出現(xiàn)，經(jīng)四個(gè)月對(duì)砂漿面層的觀察（未涂刷外墻涂料），無(wú)明顯可見(jiàn)裂紋。該項(xiàng)目組已將這個(gè)工程作為魯班獎(jiǎng)的申請(qǐng)項(xiàng)目。

    除此以外，蘇州大學(xué)圖書(shū)館外墻，蘇州大學(xué)東校區(qū)教學(xué)樓外墻，蘇州市體育中心內(nèi)墻及游泳池批蕩，南京月安花園十萬(wàn)平方米加氣混凝土外墻、南京朗駛一萬(wàn)平米外墻等眾多的工程都大面積使用了格雷斯纖維進(jìn)行砂漿粉刷。通過(guò)這些工程應(yīng)用實(shí)踐，使我們逐步熟悉并了解了聚丙烯纖維砂漿卓越的工程技術(shù)性能特點(diǎn)。

    四、聚丙烯纖維砂漿施工過(guò)程中主要質(zhì)量控制措施

    盡管有國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，但因?yàn)闆](méi)有現(xiàn)行的強(qiáng)制性國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)程對(duì)纖維砂漿的工程應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一的約束和指導(dǎo)，現(xiàn)就以南京派尼爾工程材料有限公司提供的美國(guó)進(jìn)口的Grace MicroFiber格雷斯纖維在大量的工程應(yīng)用過(guò)程中摸索積累的主要施工質(zhì)量控制措施，談幾點(diǎn)建議。

    1、 砂漿中單絲狀纖維的長(zhǎng)度宜控制在6—19mm，、摻量在一般為0.6-1.0 kg /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(dāng)減小摻量；若使用細(xì)砂或特細(xì)砂，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)增摻量。）過(guò)低和過(guò)高的摻量對(duì)于改善砂漿基體性能的效果不是不明顯就是易導(dǎo)致結(jié)團(tuán)，不能充分發(fā)揮其作用。

    2、纖維分散均勻，攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。

    3、盡量選用細(xì)而柔軟的聚丙烯高強(qiáng)纖維，柔韌的纖維在抹面時(shí)不會(huì)露頭，而過(guò)粗過(guò)硬的纖維則容易在砂漿表面露頭，不利于后期工序的進(jìn)行。

    4、纖維攪拌過(guò)程中，建議按如下順序投料：黃砂--纖維--水泥--水。

    5、不能因?yàn)槔w維砂漿的使用而降低對(duì)其各方面的施工質(zhì)量管理要求，要嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)施工技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行砂漿抹灰操作施工的質(zhì)量管理。