1.工程概況

    山海關船廠15萬噸級修船塢塢室底板表成層原設計為70mm厚的砼磨耗層，長327m，寬65m，總面積為20.598平方米，砼設計強度C40，抗凍F250，抗滲W6，采用￠6@100鋼筋網做為加強結構。

    底板耐磨層砼從使用上要求其必須有良好的耐久性，避免砼的頻繁修補給修船作業帶來影響，我們分析了山船舊有的1#、2#塢底板表層的破壞情況，得到了天津港研所關于和聚丙烯纖維網同屬合成纖維的尼龍纖維砼的大量技術實踐資料，進行了一系列有針對性的技術工作，最終確定了以聚丙烯纖維網替代鋼筋網。

    磨耗層施工自1998年3月26日起，至4月16日止，迄今為止，未發現砼起供、表面龜裂等現象，砼各項技術指標符合設計與規范要求。

 

2. 可行性研究

2.1 鋼筋網磨耗層方案

    山船1#、2#塢底板未設置磨耗層，實際應用表明，在重輾壓、重物沖擊下其表面破壞嚴重，修補后不久又造成破壞，修補頻繁，而砼修補過程及其強度發展期給修船工作帶來了很大影響，而原設計均采用了￠6@100鋼筋網，做為砼加強結構。

    毫無疑問，鋼筋網的鋪設，對砼結構起到了增強作用。但是，由于磨耗層只有70mm厚（塢墻前趾甚至只有50mm厚）磨耗層砼澆筑后的干縮裂縫，使用過程中重物沖擊，重載碾壓下引起的局部破損，使得海水中的氯離子容易抵達鋼筋表面，引起鋼筋銹蝕，而鋼筋的銹蝕，又加快了裂縫的產生，最后導致結構整體破壞。

 

2.2 聚丙烯纖維網的物理化學性能

    聚丙烯纖維網的各項物理化學性能指標見表1

2.3 聚丙烯纖維網砼的特性

    聚丙烯纖維網是一種束狀的合成纖維，橫向拉開后呈網狀，當加入到砼原材料中時，在攪拌機的攪拌下，受到水泥，砂石料的沖擊混合，成束的網狀纖維會被撕裂成大量單獨的纖維，以三維方式均勻分布于砼中，在耐磨層施工中我們采取的是標準摻量：19mm長的纖維，每立方米砼中摻0.9kg，經攪拌機充分拌合，大約可以分散成710萬根獨立纖維，這些纖維的存在使砼性能有較大改善。

    從表1中可以看出，聚丙烯纖維網具有高抗拉強度，高變形能力，不受水泥水化物侵蝕，三維均勻亂分布可以各向同性改善砼性能，表面的憎水性保證與水泥基材拌合時不會成團，無毒，作用方便。

 

2.4 經濟比較

    原設計磨耗層為￠6@100，共用鋼筋約92t，材料費金額25萬元。

    實際采用聚丙烯纖維網，使用纖維網1553袋，折合人民幣23萬元。

    從材料費上比較，二者相差不多，但鋼筋風施工時工序復雜。當然，我們也考慮到纖維網砼的攪拌時間比普通砼延長了一倍，所以，從整體上看，纖維網的使用在磨耗層中未增加工程造價。

 

2.5 試驗資料

    天津港研所關于尼龍纖維增強砼的試驗研究表明，尼龍纖維對提高砼的抗沖擊性能及抗凍性能具有明顯的作用，而且尼龍纖維大大減少了砼的塑性收縮裂縫，因此尼龍纖維增強砼具有良好的耐久性。

    五公司檢測中心也作了聚丙烯纖維網對砼性能影響的試驗研究。應用不同品種水泥，不同品種外加劑進行了配合比試驗，對其抗壓強度、抗拉強度、抗凍及抗滲性能進行驗證，結果表明，滿足設計要求。