聚丙烯纤维白色,半透明,呈网状或束状单丝结构(如图),在混凝土中搅拌时分散成丝状。纤维的材料性能见表1。

      聚丙烯纤维是一种新型的混凝土增强纤维,被称为混凝土的“次要增强筋”(即不代替受力钢筋),对混凝土的性能产生如下影响:
      抑制了塑性收缩裂缝,提高了混凝土的连续性和稳定性
      大量的工程实践也都证明,聚丙烯纤维的使用对减少混凝土塑性收缩和防止开裂作用十分明显。对聚丙烯纤维减少收缩裂缝的机理一般认为是由于短切乱向分布的聚丙烯纤维的存在,起到了象筛子一样的作用,抑制了混凝土的颗粒下沉,从而减少了混凝土中水溢出而形成的毛细通道,减少了泌水现象。
      由于聚丙烯纤维抑制了混凝土的塑性收缩,克服了原生裂缝的产生与发展,因而聚丙烯纤维混凝土抗渗性得到了提高。少量短切聚丙烯纤维加入混凝土后可增加混凝土的致密性,有效的防止和延缓了渗水、潮湿气体和氯化物有害物质对混凝土的侵蚀和受力钢筋的锈蚀,从而提高了建筑物的耐久性。
      掺加聚丙烯纤维可以显著改善混凝土的抗冲击特性。究其原因是由于纤维有着较大的吸收能量的能力。聚丙烯纤维体积掺量为0.1%和0.2%时,能使混凝土初裂后继续吸收冲击能量的能力△ W分别提高2.62和3.83倍,说明聚丙烯纤维混凝土较普通混凝土具有比较好的延性。
      表征混凝土韧性的另一性能是抗破碎性。图3、图4分别为素混凝土和聚丙烯纤维混凝土在抗压试验中达到最大荷载时的破坏示意图。从图3、图4中可以看出,素混凝土由于环箍效应,加压至最大荷载后四周混凝土破碎剥落,试块呈棱锥体状;而纤维混凝土由于大量的聚丙烯纤维(每立方米大约千万根的数量级)随机分布于混凝土中,使混凝土的变形性能有显著提高,在达到最大荷载后仍不破碎,这对地震破坏的建筑结构中人员和财产安全有很大意义。

      混凝土的抗冻融性能是耐久性的表征,也是寒冷地区混凝土所必须的性能要求。有研究表明,掺少量短切聚丙烯纤维的混凝土按混凝土抗冻试验法,经25次反复冻融,无分层与龟裂等现象发生。董建伟等报道掺入少量聚丙烯纤维的混凝土,经反复冻融100次后强度仍符合要求。究其原因,由于纤维在混凝土材料内部各方向上的随机均匀分布,对材料整体产生微加筋作用,缓解了温度变化而引起的混凝土内部应力的作用,阻止了温度裂缝的扩展;同时,聚丙烯纤维混凝土抗渗能力的提高也有利于其抗冻能力的提高。
      聚丙烯纤维混凝土的抗压强度与素混凝土相当,但能在一定程度上提高弯曲强度,提高的程度与纤维掺量有关。聚丙烯纤维混凝土的其他性能,如:由于聚丙烯纤维有一定的化学惰性,在酸性、碱性环境下几乎不发生变化,从而提高了混凝土在海水环境下的耐腐蚀性;由于聚丙烯纤维熔点较高(162℃左右),在发生火灾高温时能熔化形成气体通道,从而能有效的防止高强度混凝土的爆炸,因此有学者提出,聚丙烯纤维混凝土可作为高层建筑防火混凝土。

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