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。有研究表明,掺量为1.18kg/m3聚丙烯纤维混凝土比普通混凝土可减少79%的渗水。聚丙烯纤维钢筋混凝土在模拟海洋环境下进行的渗透试验表明[14],纤维掺量为0.05%和0.1%混凝土中的钢筋比普通混凝土中的钢筋分别迟9天和11天锈蚀。在南京水利科学研究院进行的抗渗试验表明,掺聚丙烯纤维混凝土的水灰比虽比普通混凝土大,但最终加压到2.1MPa时,其渗水高度比普通混凝土减少16%～ 49%,可见其抗渗能力优于普通混凝土[10]。这些试验都说明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。

有研究表明[11～ 13],掺加聚丙烯纤维可以显著改善混凝土的抗冲击特性。李光伟等用落锤法测试聚丙烯纤维混凝土的抗冲击性能[11],结果表明,混凝土中掺1.0kg/m3聚丙烯纤维,抗冲击强度可提高31%～ 37%;砂浆中掺0.6kg/m3聚丙烯纤维,抗冲击强度可提高41%,究其原因是由于纤维有着较大的吸收能量的能力。天津市市政工程研究院曹诚的研究同样表明聚丙烯纤维能有效提高混凝土的冲击韧性[13],以混凝土的冲击韧性W为指标评价可见,掺入0.1%～ 0.2%的聚丙烯纤维能使混凝土的抗冲击能力提高5倍以上。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[8])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。

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