聚丙烯纤维混凝土阻裂机理探讨

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第3期(总第259期)吉林水利2004年3月[文章编号]1009—2846(2004)03—0020—04聚丙烯纤维混凝土阻裂机理探讨姜景，钱玉林(扬州大学水利与建筑工程学院，江苏扬州225009)[摘要]聚丙烯具有价格低、抗塑性干燥收缩夏良好的裂后韧性等特点，常用作非结构性补强材料针对聚丙烯纤堆混凝土的研究现状。对聚丙烯纤维的抗裂作用机理做了探讨，为聚丙烯纤维的应用提供依据。【关键词]聚丙烯；混凝土；抗裂；增韧【中圈分类号]TV431．3[文献标识码]B聚丙烯具有价格低、物理力学性能好、抗旱散。某些聚丙烯纤维生产过程中经过

2、了特殊的表期塑性干燥收缩、抗爆、抗冲击、抗疲劳、韧性面处理，这样保证了聚丙烯纤维与混凝土中水泥好等特点，常用作非结构性补强材料。水化物之间较好的粘结。早期混凝土中使用的聚丙烯纤维，大多是由目前工程中常用的是美国HiUBrothers聚丙烯薄膜经高倍拉伸后，再经针辊穿刺而成的ChemicalCO．生产的杜拉纤维，其经过特别的束状合成纤维，习惯上称为聚丙烯膜裂纤维。目工艺处理，可以保证纤维在混凝土中长期发挥功前生产方法是直接拉丝制成的单丝柬状集合体，效，保持混凝土优良的性能。表1列出杜拉纤维每一束中有多根纤维单丝，在投入搅拌时自动分主要技术参数。裹1杜拉纤维主要技术参数土的塑

3、性收缩减少12％～25％。Orzybowaki与1研究状况Shah用圆环形试件测定不同纤维体积掺率的聚丙烯纤维混凝土的裂缝宽度，发现该值随纤维掺与木材、钢材等建筑材料相比，混凝土有着率的提高呈现较大幅度的下降。Ramakrishnan—十分明显的优点，但也存在着一些缺点。如抗拉tan的研究结果表明，掺有0．1％～0．3％聚丙烯强度低，通常其抗拉强度只是抗压强度的1／8～纤维的混凝土经过200万次加荷后，疲劳极限较1／6；极限拉伸率极小，仅为0．005％-0．05％，素混凝土增加15％～18％。Hughes等研究了掺在受拉或受弯时的变形能力很差且呈脆性破坏，入原纤化和单丝聚

4、丙烯纤维增强混凝土的应力应抗断裂性、抗冲击性相应较低。变曲线，并指出掺人聚丙烯纤维后混凝土的增韧早在20世纪60年代中期，Goldfein用合成效果显著。纤维作为水泥混凝土增强的可能性，发现尼龙、国内关于聚丙烯纤维增强混凝土的研究是随聚丙烯、聚乙烯等纤维有助于提高混凝土的抗冲着聚丙烯纤维在国内建设项目中的大规模应用开击性能。zouo等的试验结果表明，若在混凝土始的，目前主要集中于聚丙烯纤维增强混凝土的中掺有0．1％～0．3％的聚丙烯纤维，可使混凝物理力学性能的研究。朱江等根据美国、日本、[收稿日期】2004—01—07—20一维普资讯http://www.cqvip.co

5、m吉林水利聚丙烯纤维混凝土阻裂机理探讨薹鲎篁±兰韩国和中国等七家试验室对PFRC的力学试验进一般而言，在混凝土中加人聚丙烯纤维能显行误差分析，建立力学性能计算，并按我国混凝著改善混凝土的以下性能：土规范建立的变异系数原则修正力学关系，从而(1)收缩能力。当混凝土中含有低掺率的聚使PFRC的力学性能设计指标能与现行国家混凝丙烯纤维时，即可显著减少其塑性收缩与早期干土规范并轨。谷章昭等研究认为，掺人合成纤维缩，纤维体积掺率越大效果愈佳。后可以使数以万计的纤维均匀地分布在混凝土内(2)抗裂抗渗能力。聚丙烯纤维阻止了混凝部，混凝土塑性阶段干缩及冷却所产生的表面裂土的离析现象，提高

6、了浇注体的整体性，不致发缝一旦延伸到纤维即可停止发生。纤维的抗裂性生各层的不均匀收缩，可显著减少裂缝的数量、取决于纤维的长度与掺量，综合技术经济一并考裂缝的长度和宽度，并因而降低生成贯通裂缝的虑，纤维掺量为0．6～0．9kg／m3已有良好的抗可能性，提高抗渗能力。裂性。中国国家建筑材料测试中心按中国国家标(3)抗冻能力。聚丙烯纤维可以减少多次冻准GBJ82-85对掺有0．1％体积率的聚丙烯单丝融循环温度变化而引起的混凝土内部的抗拉集中纤维混凝土与素混凝土进行抗渗试验和50次冻应力，阻止微裂缝中扩展；混凝土抗渗能力的增溶循环后试件重量与抗压强度损失作了对比，证加也可大大增加

7、混凝土的抗冻能力。明聚丙烯的掺人对于抗渗和降低强度损失方面有较好的效果。马一平等在聚丙烯对于水泥混凝土2抗裂增韧作用机理性能影响方面主要研究内容有：聚丙烯单丝与水泥石界面脱粘强度及其影响因素；聚丙烯纤维对混凝土浇注后由于泌水的原因会在其内部形水泥复合材料物理力学性能，聚丙烯纤维参数、成很多毛细泌水通道，当混凝土表面水份的蒸发纤维几何形态对水泥混凝土塑性干缩开裂性能的速度大于水份向表面的迁移速度时，混凝土失水影响等。沈荣熹研究了低掺率合成纤维在混凝土将由表及里向深处发展，毛细孔内水的弯液面的中的作用机制，归纳总结了合成纤维作为混