聚丙烯【抗裂纤维】有效防止混凝土开裂
纤维(聚丙烯纤维)混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土做基材,以非连续的短纤维或连续的长纤维做增强材料所组成的水泥基复合材料的总体,通常简称为“纤维混凝土”。事实上,利用纤维增强混凝土并非当代的新设想,早在民间便有了将稻草或毛发混合拌入泥浆中制造土坯或土墙的经验,至于利用人造纤维来改善混凝土的性能,则还是最近十几年才逐渐出现的思路和做法。
通常,纤维是短切、乱向、均匀分布于基体中。但是有时采用连续的纤维(如单丝、网,布、束等)分布于基体中,称为连续纤维增强混凝土。虽然纤维增强混凝土市场与整个混凝土产量相比还很小,但在北美的年增长率已达20%,而且报道说,全世界每年用于混凝土的纤维有30万t 。纤维的种类和体积分数对于纤维增强混凝土的性能有明显影响。根据纤维体积分数,可方便地将纤维增强材料进行划分。低体积分数(<1%)纤维用来减少收缩开裂。这些纤维被用于暴露表面大而收缩开裂风险高的板或者路面。
与钢筋和钢丝网相比,分散纤维在减少收缩裂缝上有多方面的优势:
(1) 纤维在三维空间的均匀分布使荷载可以有效地分配;(2) 纤维受腐蚀不如钢筋敏感;(3) 纤维可以减少用于安放钢筋和钢丝网的人工费。中体积分数(1%~2%) 这种体积掺量的纤维可以提高抗弯强度、开裂韧度和抗冲击性。这种复合材料被用于像喷射混凝土这样的施工方法,以及要求吸收能量、抵抗层裂、剥落和疲劳的结构中。高体积分数(>2%)这种掺量水平的纤维会使复合材料产生应变硬化。由于这方面性能的改善,这种复合材料通常被称为高性能增强复合材(HPFRC)。在过去十年里,甚至开发出了更好的复合材料,称为超高性能纤维增强混凝土。
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