混凝土抗裂纤维加工厂设计

1、（2014-2015学年第一学期）高分子材料加工厂设计课程论文题 目： 混凝土抗裂纤维加工厂工艺流程设计姓 名： 郭文轩 学 院： 材料与纺织工程学院 专 业： 高分子材料与工程 班 级： 高材121 学 号： 201254575134 任课教师 ： 董军 教 务 处 制2014年12月30日目录摘要第一章 总论 第一节 概述 第二节 项目进行的必要性和有力条件 第三节 结论第二章 建设规模第三章 工艺技术方案 第一节 工艺流程说明 第二节 主要工艺设备 第三节 注意事项第四章 厂址及运输 第一节 厂址的选址 第二节 运输及仓储第五章 公用工程 第一节 给水 第二节 供电 第三节 通风第六章

2、排污排废及环境保护感想结论 混凝土抗裂纤维加工厂工艺流程设计 【摘要】本文简要介绍了混凝土抗裂纤维生产工艺路线，聚丙烯纤维砂浆中加水泥改性剂和强高效减水剂配制成改性型聚丙烯抗裂纤维砂浆，其优良的抗裂性、抗冲击性、抗冻融性抗收缩性和耐磨性满足日常工程质量要求。并对抗裂纤维加工厂工艺流程设计的一些主要问题，提出了自己的一些看法。 【关键词】抗裂纤维；混凝土抗裂纤维；工艺流程设计Abstract:This paper introduces the production process of polypropylene fiber concrete, polypropylene fiber morta

3、r with cement and strong super plasticize compounded modified polypropylene anti crack mortar, its excellent crack resistance, impact resistance, resistance to freezing and thawing resistance to shrinkage and wear resistance to meet the daily requirement of the engineering quality. And the main prob

4、lems of process design of anti crack fiber processing factory, put forward their views.Keyword: cracking fiber；concrete cracking fiber;process design 一 总论1 概述 抗裂纤维，又称为工程纤维、混凝土纤维、抗裂纤维，是一种以聚丙烯为主要原料，以独特生产工艺制造而成的高强度束状单丝纤维。加入混凝土或砂浆中可有效地控制混凝土（砂浆）塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的裂缝，防止及抑制裂缝的形成及发展，大大改善混凝土的阻裂抗渗特性，抗冲击及抗震能力。

5、抗裂纤维可以广泛的使用于地下工程防水，工业民用建筑工程的混凝土层面、墙体、地坪、水池、地下室等，以及各种砂浆中和道路桥梁工程。 抗裂纤维的主要性能：（1）对混凝土的阻裂作用：抗裂纤维在混凝土中呈三维立体分布，可有效地降低微裂缝尖端的应力集中，可是混凝土或砂浆因干缩引起的拉引力消弱或消除，阻止微裂缝的发生或发展；（2）对混凝土抗渗性能的改善：抗裂纤维可有效的减小混凝土的塑性裂缝，并抑制裂缝的发展和相互贯通。均匀分布的纤维单丝形成了承托体系，阻碍了表面析水和集料的沉降，降低了混凝土的泌水性，减少了混凝土的泌水通道，使其中的孔隙率大大降低，孤儿对混凝土的抗渗性能有明显提高；（3）对混凝土抗冻融性的提

6、高：由于混凝土中的抗裂纤维的存在可以有效的减小多次冻融循环而引起的混凝土内的抗拉应力集中；（4）对混凝土抗冲击和韧性的提高：抗裂纤维有助于吸收混凝土构件受冲击时的动能，并且由于纤维的阻裂效应，在混凝土受冲击荷载作用时，纤维可以阻止纤维内部裂缝的迅速扩展，可有效增加混凝土的抗冲击性和韧性;(5)对混凝土耐火性的提高:在高强度混凝土中参加抗裂纤维，可有效的提高混凝土的耐火性和发生火灾时的安全性，高强度混凝土具有相当的密实性，在火焰中因混凝土内部的自由水分解的化学水受热形成高压蒸汽难于逸出，常导致混凝土构件的突然爆裂和坍塌，危害严重。2 项目进行的必要性和有力条件 聚丙烯纤维砂浆中加水泥改性剂和强高

7、效减水剂配制成改性型聚丙烯抗裂纤维砂浆，对日常建筑方面会起到不寻常的效果。甘肃是我国两大地震带通过的地方，一条是近东西走向的“祁连山地震带”。上个世纪以来，沿这条带历史上曾发生过1920年海原8级大地震、1927年古浪8级大地震和1923年昌马7级地震。1954年山丹7级和民勤7级地震。更早的历史上还有一些其他的7级多的地震。但是1954年以后，地震活动的强度明显降低了。只有少数6级多和一些5级多的地震。另一条是甘肃东部的、南北走向的“南北地震带”中段。历史上曾发生过1654年天水南8级地震、1718年通渭7级地震、1879年武都8级地震等。2012年汶川地震对甘肃同样产生影响。而甘肃天水市，

8、大多数地区还未城市化，农村土砖房还少有存在。在未来几年政府会对这些农村进行帮改，让老百姓赶上小康社会。因此聚丙烯抗裂纤维砂浆作为建筑原材料，一定会得到充分的应用。3 结论 天水市位于甘肃东南部，全市横跨长江、黄河两大流域，新欧亚大陆桥横贯全境。至2014年天水辖武山、甘谷、秦安、清水、张家川回族自治县五县和秦州、麦积两区。天水市地处陕、甘、川交界地带和西安至兰州两大城市的中点，陇海铁路穿越全境，天水南站（徐兰客运专线）正在规划。G30连霍高速在2011年在天水地区全线通车，G7011十天高速列入规划，G310国道、G316国道横贯东西，五条省道辐射南北，是西陇海线经济带甘肃段的东部起点、陇东南

9、经济文化物流中心，素有“陇上江南”的美称。凭借优越的地理位置，产品不仅可以销售本市，同样也可以涉足周围省份地区的市场。二 建设规模 工厂的建设，应根据国内市场需要，结合原料供应及地区建设条件，企业的综合经济效益等，确定经济合理的建设规模。 三工艺技术方案1 生产工艺流程1.1 聚丙烯母粒的制备1.1.1 粉体表面处理(干法) 先将纳米Sn02导电粉放入高速混合器中，预热搅拌20min后加入纳米Sn02导电粉重量39的低密度聚乙烯蜡(或聚丙烯蜡)和少量的抗氧剂，然后用喷雾器分三次加入纳米Sn02重量26的钛酸酯偶联剂(用23倍石油醚稀释)，分别搅拌20rain后取出，在电热鼓风干燥箱中恒温105

10、。C，烘干2h。 母粒制备 先将表面处理好的纳米Sn02导电粉与聚丙烯切片以一定比例倒入高速混合机，滴加少量白油，混合10min左右，再将混合好的原料加入双螺杆挤出机，在设定温度下熔融挤出，经水浴冷却，切割成粒。1.2 聚丙烯纤维合成工艺流程聚丙烯树脂（粒子）螺杆挤出机熔融喷丝板冷却上油拉伸缠绕聚丙烯纤维原丝预氧化预氧丝抗裂化表面处理上浆聚丙烯抗裂纤维1.2实验原材料水泥 苏州南新水泥有限公司 42.5#普通硅酸盐水泥。细集料 普通河砂，堆积密度1540kg/m³,细度模数 2.60,泥含量0.75%。聚丙烯抗裂纤维 由上海路得建材国际贸易有限公司提供的RUTH FIBER“631”

11、水泥砂浆用短纤维（简称RF631），推荐用量每 50kg 水泥用180g.RF631在抗裂砂浆中的作用是抑制塑性收缩,去除发丝裂缝,增强抗碎力,耐磨性和抗冲击性,在赛道之类的斜坡施工中用来支持和增强砂浆粘聚力。水泥改性剂 苏州金星混凝土外加剂研究所生产的金星牌水泥改性剂(简称改性剂)主要成份:有机高分子三元共聚乳液,渗透剂及助剂;推荐用量为水泥用量的10%20%.改性剂在抗裂砂浆中可提高其耐磨性、抗裂性和界面粘结性。减水剂 苏州金星混凝土外加剂研究所生产的金星 4型早强高效减水剂（简称金星4型），推荐用量为水泥用量的2.5%。金星4型在抗裂砂浆中的作用是早强、减少用水量、节约水泥进而减少收缩，

12、避免产生裂缝。1.2砂浆试件与养护砂浆拌制 本试验所用砂浆的设计标号为M25设计稠度为5070mm；采用控制砂浆稠度范围、调节加水量的方法来拌制。一般是先将水泥和砂拌匀或者将水泥与金星 4 型拌匀，再和砂拌匀；将改性剂、RF631和水搅拌均匀，再加入水泥、砂、金星4型混合物中，搅拌34min，测定稠度，如稠度达不到控制范围，再加水，直到控制范围为止。试件制作 制作7.07cm*7.07cm*7.07cm砂浆试件二组和4cm*4cm*16cm棱柱体试件二组,分别测定14d和28d抗压和抗折强度。养护 本次配制试件均采用室内自然养护方式，每天浇水2次，直至,28d龄期为止。2 主要工艺设备 控制方

13、案和仪表的选型应能满足技术先进、运行可靠、操作方便、维护简单、经济合理等要求。计量仪表的配置应符合国家现行的有关规定。主车间宜采用微机控制，辅助生产车间可采用常规仪表。大型强制式搅拌机等生产设备，均可在国内购得。3 注意事项 使用前检查设备各系统管道阀门是否完好，吸收药剂选用和配比是否正确。 设备运行交付后，使用单位应派专人保管使用，定期检查等等。四 厂址及运输1 厂址的选址  天水经济技术开发区是2010年国务院批准的国家级开发区，其中社棠工业园区规划面积10.31平方公里，主要包含机械电子装备制造产业、新材料产业和新能源产业。社棠工业园区毗邻铁路、国道以及渭河，对产品的

14、运输，废水排放灯均为有利条件。如下图位置所示。2 运输及仓储 外部运输以公路运输为主，运输量大的，可按有关规定设置铁路专线，厂内运输可采用电瓶车、叉车或专用手推车。 仓储地的不得靠近厂房，避免生产意外影响波及到成品。仓储设施的设置水平，应符合保证生产、加速周转、合理储备发原则。仓储设施在满足生产要求的前提下，应根据当地原材料供应、产品销售以及运输等条件，合理确定货物的储存条件。 五 公用工程1给水 供排水设施的设置，应遵守国家和建设地区主管部门有关规定。水资源以城镇供水为主，城镇供水有困难时可设自备供水站。工业用水利用率应不得低于80%。2供电 供配电系统必须保障人身安全、设备安全、设备可靠。

15、供电电源应从地区电网取得两个电源，每个电源均能承受全部负荷。3通风 生产厂房应有良好的通风性，设置必要的空调系统，气体回收装置，将废弃进行相关处理后通过高塔集中排放。六 排污排废及环境保护 生产污水中含有酸、碱等有害物质，必须在项目建设同时设置污水处理装置，在车间内设置回收装置。排放的生产污水应清浊分流，分别排放和处理。排放点应避免污染当地生活饮用水水源，处理后的污水应达到国家相关规定方可排放。 新建项目应有绿化规划，且必须工厂总平面设计同时进行。绿化覆盖率符合国家及当地相关文件的要求。结论与感想 根据实验结果，聚丙烯纤维砂浆中加水泥改性剂和强高效减水剂配制成改性型聚丙烯抗裂纤维砂浆，其优良的工程性能的确能满足多种工程需要，其对混凝土的阻裂性、抗渗性、耐久性等性能均有大幅度提高。对建筑业的发展有了很大帮助。在此之前，混凝土裂缝一直是困扰建筑业的一大难题，具有资料显示，现在由中国纺织科学研究院北京中纺纤建科技有限公司自主研制的“CTA”系列抗裂纤维，首次将纺织纤维成功的应用于建筑行业，从而加强了水泥的刚性，