聚丙烯纤维混凝土的性能与应用趋势.pdf

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1、CMYK材料研究与应用聚丙烯纤维混凝土的性能与应用趋势刘逸1马勇2（1广州大学土木工程学院；2广州大学工程抗震中心）【摘要】介绍了聚丙烯纤维基本物理性质，分析了聚丙烯纤维对混凝土的作用机理，介绍总结了聚丙烯纤维混凝土抗收缩性、抗冲击性、抗渗性、抗冻融性、耐磨损性，并提出聚丙烯纤维高性能混凝土发展方向与重点，为聚丙烯纤维混凝土的应用前景提供了参考意见。【关键词】聚丙烯纤维；混凝土；高性能；发展前景自上世纪70年代以后,纤维在提高混凝土性能方体积掺量0.7%的l/d=50/63纤维可以使裂缝缩小40%左［6］面的作用越来越重要，钢纤维、玻璃纤维、合成纤维等纤右，在l/d=19

2、/15纤维则可以基本消除1mm宽的裂缝。维材料应用于水泥混凝土中,均显示了其在混凝土中的0.1%体积掺量的聚丙烯纤维的混凝土裂缝面积和砂浆优势。其中聚丙烯纤维应用于混凝土中，具有的掺加工裂缝面积均有显著降低。艺简单、性能优越、价格低廉等特点，使其在土木工程领2.2抗冲击性域具有广泛的推广和应用价值。东华大学纤维材料改性国家重点实验室的刘卫东［10］采用落锤法进行抗冲击试验，试验时，将2kg重的落1聚丙烯纤维锤从900mm高度自由落下，冲击锤中线与试件中心线对聚丙烯纤维是半透明的白色束状或者网状单丝结齐。依据ACI44委员会推荐的方法计算冲击能量：构。具体材料性能见表1。W

3、=n·mgh表1聚丙烯纤维的物理性质式中：项目参数项目参数W———冲击能量，N·m；密度/g·cm-30.9熔点/℃165n———锤击次数；抗拉强度/MPa276燃点/℃593弹性模量/MPa3793耐酸碱性很好h———冲击锤下落高度，m；线密度/dtex2.4安全性良好m———冲击锤重量，kg；纤维长度/mm18分散性良好g———重力加速度，m/s2。3试验结果表明，当聚丙烯纤维掺量0.6kg/m时，相2聚丙烯纤维混凝土的主要突出性能比普通混凝土的抗冲击能力提高近一倍，当掺量聚丙烯纤维被称为混凝土的“次要增强筋”［3］，是一30.9kg/m时，抗冲击能力提高三倍以上，然

4、而掺量为种新型的混凝土增强纤维，其对混凝土产生的影响可以1.2kg/m3时，抗冲击能力反下降，由此可知聚丙烯混凝体现在以下几个方面。土的抗冲击能力随聚丙烯纤维掺量的多少而变化，但其2.1抗收缩性中存在一个峰值，在峰值左侧呈上升趋势，右侧则反之［10］。由于聚丙烯纤维短切乱向分布，形成了网面一样的聚丙烯纤维的弹性模量较普通混凝土弹性模量低，其断机理，从而阻止了混凝土小颗粒的沉降和分层，大大减裂伸长率比普通混凝土伸长率大，根据复合材料理论，少了混凝土中由于水作用形成的细小孔道，于是降低了聚丙烯纤维混凝土的力学性能是两者共同作用的结果，泌水现象出现的概率，所以使混凝土在塑性状态

5、下的收其弹性模量远低于混凝土的弹性模量（约普通混凝土［5］1/10～1/2)［6］，所以聚丙烯混凝土的延性较普通混凝土缩率也大大降低。重庆大学梁宁慧研究表明，在聚丙烯掺量相同时，在早期抗裂性上，长径相比于较小者要好，如此一来就很好的控制了裂缝的数量以及阻止了裂强；在塑性混凝土状态下，细纤维抗裂作用上要优于粗缝的进一步发展，大幅提高了混凝土开裂还能承受的承纤维，但在硬化阶段粗纤维在抗裂效应中更为优越。在载力，使得聚丙烯混凝土的抗冲击韧性得到增强。CMYK材料研究与应用2.3抗渗性3聚丙烯纤维混凝土的发展方向及应用对于混凝土的早期塑性收缩开裂及离析裂纹的产前景生和发展，聚丙烯

6、纤维具有很有效的抑制作用，对收缩裂缝特别是连通裂缝的产生也有很显著的减少的效果。发展高性能混凝土是现代社会的必然趋势，高性能聚丙烯纤维在混凝土中使骨料均匀分布，提高了混凝土混凝土应该具有高强度、高使用性、高流动性及显著的的密实性，降低了孔隙率也减少了有害孔的数量，阻碍耐久性。但是，聚丙烯虽已然具备高性能混凝土的许多了水分从混凝土内部向表面迁移速率，因而聚丙烯纤维特性，其在流动性及可搅拌性上还是具有明显的短板，混凝土的抗渗性得到大幅度提高。南京水利科学院卢安所以在现代科技高速发展的今天，可以依托各种手段在琪的研究表明，虽然聚丙烯纤维混凝土比普通混凝土的不大幅增加造价的情况下

7、改善聚丙烯纤维混凝土的流水灰比要大，但加压到2.1MPa时，聚丙烯纤维混凝土的动性，可搅拌性等性能差的缺陷，如此既能提高建筑物渗水高度比普通混凝土要少16%～19%，相比之下其抗的耐久性延长建筑物的使用寿命，也能为节省造价费用渗性要远优于普通混凝土［14］。在工程实际运用过程中，做出积极的贡献。另一方面，随着建筑物复杂程度和其掺入聚丙烯纤维的混凝土将减少由于养护和温差等原高度的增加，对建筑的防火性能也提出了考验，而在高因引起的裂缝，提高了混凝土的致密性，使建筑结构的性能混凝土中加入聚丙烯纤维，当温度超过165℃时[17]的抗渗