【聚丙烯纤维】干大事的好品质纤维!
自从有了水泥混凝土以来,裂缝问题一直困扰着人们,不少学者企图从不同的途径来解决收缩裂缝,至今掺膨胀剂的补偿收缩混凝土在建筑物防渗抗裂控制方面的研究和应用较多。不少实践也证明,一般的掺粉煤灰加泵送剂的商品混凝土或掺膨胀剂的商品混凝土对混凝土裂缝控制有一定效果。然而,因施工、养护及人的因素等,混凝土浇捣裂缝仍在所难免。据文献报道,近年来,美国、德国和丹麦等国都提出在混凝土中掺加纤维(聚丙烯纤维),赋予混凝土一定的韧性,以改善混凝土的抗裂性能。如美国耐空(NgCoN NC)公司是第二代增强材料尼龙纤维的生产者和销售者,用于预制混凝土和现场浇注的混凝土中已有 20 年以上,改进了混凝土的表面质量及整体性,提高混凝土抗裂性能,该公司还对聚丙烯及聚酯纤维在混凝土中的应用进行了研究。钢纤维增强混凝土的第一个结构性应用是在1971年用于制造伦敦希思罗机场停车场的单块尺寸为3250㎡×65㎜厚的可卸式隔板。混凝土中含有3%(质量比)的Ф0.25×25 冷拉钢纤维。在最近一次所报告的检查时,这些板在使用5年后没有开裂迹象。
在纤维混凝土中,近年来,有美国Northwestern大学为主成立的ACBM(Advanced Cement Based Material)研究中心,它是美国研究水泥、混凝土及复合材料的研究机构。 丹麦也研究用聚丙烯纤维来改善混凝土早期收缩裂缝。认为掺加纤维会降低坍落度,然而对混凝土的工作性能没有影响。德国Messrs P Baremhutes Rheda –Wiedenbruck 研究聚丙烯纤维和它在混凝土中的应用。文献提出,掺加该种纤维可以提高混凝土抗裂及抗渗性能,抑制混凝土早期裂缝的产生。20世纪60年代前期Goldfein 研究用合成纤维作水泥砂浆增强材料的可能性,发现尼龙、聚丙烯和聚乙烯等纤维有助于提高水泥的抗冲击性。Zollo等的实验结果表明,若在混凝土中掺加体积率为0.1%~0.3%的聚丙烯纤维时,可使混凝土的塑性收缩性减少12%~25%。 随着纤维混凝土在中国的应用推广,建筑材料理论界在国外学术界研究成果的基础上开始关注并研究相关的理论问题。例如:中国建筑材料科学研究院水泥与新型建材研究了《低掺率合成纤维在混凝土中的作用机制》,归纳总结了合成纤维作为混凝土增强材料的特点,明确指出低掺率合成纤维在混凝土中具有阻裂作用和增韧作用。大连理工大学的戴建国、黄成逵、赵国藩合作研究了《低弹性模量纤维混凝土的剩余弯曲强度》问题,给出了可用于计算低弹性模量纤维混凝土构件抗弯承载力的指标和计算方法,同时说明聚丙烯纤维在工程中不但可以作为非结构性补强材料来防止塑性收缩裂缝,而且可以作为结构性补强材料用于增强构件的抗弯承载力,改善结构延性。增加强度而是抗裂增韧。
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