聚丙烯纤维混凝土的研究与应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com聚丙烯纤维混凝土的研究与应用卫爱民，赵涛2(1．河南安阳工学院建筑工程系，安阳455000；2．济宁公路管理局，济宁272000)摘要：分析了聚丙烯纤维增强混凝土的作用机理及其对混凝土性能的改善规律。并分析了我国目前对于聚丙烯纤维混凝土的研究应用状况及发展前景。关键词：聚丙烯纤维；纤维改性；混凝土中圈分类号：TU528．572文献标识码：C文章编号：1003—1324(20o5)o2—0033～04聚丙烯纤维具有耐化学腐蚀性强、强度高、加工凝土的抗冲击性能和弯曲疲劳性能，同时，随着聚丙性好、质轻、蠕变收缩小、价格低廉

2、和在低掺量下对烯纤维的掺入，混凝土的抗松散性、抗渗性较好，抗混凝土的抗裂、增韧效果显著等优良的技术经济性拉及抗折弯强度增加。由于聚丙烯纤维具有上述优能。因而在建筑工程中得到越来越广泛的应用，它的良的物理性能，使得混凝土具有较好的耐老化和优物理性能见表1。聚丙烯纤维混凝土是一种掺入少良的抗冻融性。因而聚丙烯纤维混凝土在高层建筑量短切聚丙烯纤维来增强或改善混凝土性能的复合的地下室、污水处理厂的污水池、港区路面、高速公材料。大量的室内试验和工程实践证明u叫，聚丙路路面、码头货物料场以及地下洞室、护坡等工程中烯纤维混凝土能够抑制塑性收缩裂缝、显著提高混得到了广泛的应用，并

3、收到了良好的效果Lu引。裹1聚丙烯纤维物理性能1聚丙烯纤维混凝土的研究与应用现里，设计年客流量11亿人次)，其机场跑道、停机场机库、地下传输通道等，都采用了掺加聚丙烯纤维网状的混凝土。墨西哥市高级购物中心，是1989年墨西哥最大的建筑项目。为了提高建筑物的抗地震破坏国外对聚丙烯纤维混凝土的研究，开始于20世能力，全部混凝土结构中(包括板、梁、柱)都掺入了纪60年代。1975年，在国际材料与结构实验室联纤维网。国内关于聚丙烯纤维混凝土的研究起步较合会论文集《纤维增强水泥与混凝土》上，对有关聚晚，是随着国外聚丙烯纤维在国内重大建设项目中丙烯纤维混凝土的各项性能、计算方

4、法、施工技术等的大规模应用开始的，目前的研究主要集中于聚丙均有较全面的论述。20世纪80年代初期，为解决烯纤维混凝土的物理和力学性能方面。20世纪90军用混凝土工事在受炮火攻击后的抗碎问题和军事年代，中国纺织大学开始进行改性聚丙烯纤维的研工程的耐久性问题，美国军队工程师的混凝土专家制。2o01年，吉林水利实业公司在吉林省梅河口市与美国最大的化工产品企业——合成工业公司聚丙进行的渠道防渗护砌试验工程，则是在全国水和J工烯材料专家共同研制出用于混凝土增强的聚丙烯纤程中较早采用了改性聚丙烯纤维混凝土的应用实维，并已大量应用于机场跑道、高层建筑地下室等工例。浙江省宁波市将

5、聚丙烯纤维混凝土用于水库大程中。美国最大的丹佛机场(总面积超过53平方英‘山东建材2005年第2期‘33‘维普资讯http://www.cqvip.com坝面板、溢洪道进水渠底防护工程，该工程于20012．4二次微加筋系统理论年4月通过了国家验收，其中改性聚丙烯纤维混凝二次微加筋理论认为聚丙烯纤维与水泥基料有土面板达到了国际领先水平。极强的结合力，纤维为混凝土提供了有效的二次微加筋系统，使聚丙烯纤维易与混凝土材料混合，分布2纤维增强混凝土的作用机理均匀，同时由于细微，故比面积大，有效地抑制了混2．1多缝开裂理论凝土因干缩、外力等作用所产生的微小裂缝，增强了多缝开裂

6、理论认为乱向分布的纤维与混凝土复混凝土的强度，延长了混凝土的使用寿命。合后，复合基体开裂后的性能，主要取决于纤维的体3聚丙烯纤维混凝土的性能积率、／，f与临界体积率、／，之间的关系，当、／，f>、／，，时，纤维将承担全部荷载，并有可能产生多缝开裂状聚丙烯纤维是一种新型的昆凝土增强纤维，被态，改变了混凝土材料的单缝开裂、断裂性能低的状称为混凝土的“次要增强筋”(即不代替受力钢筋)，况，并出现假延性材料的特征。在多缝开裂时，裂缝聚丙烯纤维混凝土是把一定量的聚丙烯纤维加人到间距变小，数量增多，裂纹更细，用肉眼不能看见。普通混凝土的原材料中，在搅拌机的拌和下，使纤维同时聚

7、丙烯纤维产生乱向分布，削弱混凝土的塑性受到水泥和骨料的冲击混和，然后均匀、随机地分布收缩，收缩的能量被分散到无数的纤维丝上，从而有在混凝土中，使混凝土的耐久性能(如抗渗透性，抗效地增强混凝土的韧性，减少混凝土初凝时收缩引碳化性能，抗硫酸盐侵蚀等)和物理力学性能(抗拉起的裂纹和裂缝，同时，无数的纤维丝在混凝土内部强度、抗冲击性能、疲劳性能等)得到显著的改善，使形成乱向撑托体系，从而阻碍了沉降裂纹的形成，改其在屋面、路面、桥梁、大坝等实际工程中得到广泛变了应力一应变状态，提高了耐久性。的应用。2．2纤维间距理论3．1力学性能及疲劳性能纤维间距理论认为在混凝土内部存在着

8、不同尺聚丙