提高混凝土的抗沖磨性能在工程纖維混凝土中摻入一定量的聚丙烯纖維可以提高混凝土的抗沖磨強(qiáng)度。摻0.6kg/m3聚丙烯纖維時(shí),混凝土的抗沖磨強(qiáng)度可提高37%～ 40%。孫家瑛等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[12],纖維體積摻量為0.1%、0.2%時(shí),混凝土的耐磨性能較對(duì)照試樣分別提高了20%、25%,并且當(dāng)纖維摻量一定時(shí),纖維混凝土的模坑寬度隨磨細(xì)礦渣粉摻量的增加而減小。Mindess等研究表明,當(dāng)聚丙烯纖維摻量為0.6kg/m3、0.9kg/m3和1.2kg/m3,與水泥用量相同的普通高強(qiáng)混凝土相比,抗沖磨強(qiáng)度分別提高了33%、49%和58%。許多工程實(shí)踐也證明,聚丙烯纖維混凝土有較好的抗磨損性能。

提高混凝土的抗凍融性能混凝土的抗凍融性能是耐久性的表征,也是寒冷地區(qū)混凝土所必須的性能要求。有研究表明,摻少量短切聚丙烯纖維的混凝土按混凝土抗凍試驗(yàn)法,經(jīng)25次反復(fù)凍融,無分層與龜裂等現(xiàn)象發(fā)生。董建偉等報(bào)道摻入少量聚丙烯纖維的混凝土,經(jīng)反復(fù)凍融100次后強(qiáng)度仍符合要求。究其原因,由于纖維在混凝土材料內(nèi)部各方向上的隨機(jī)均勻分布,對(duì)材料整體產(chǎn)生微加筋作用,緩解了溫度變化而引起的混凝土內(nèi)部應(yīng)力的作用,阻止了溫度裂縫的擴(kuò)展;同時(shí),聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B能力的提高也有利于其抗凍能力的提高。

聚丙烯纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度與素混凝土相當(dāng),但能在一定程度上提高彎曲強(qiáng)度,提高的程度與纖維摻量有關(guān)。陳栓發(fā)采用美國MTS(850型)電液伺復(fù)式疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行聚丙烯纖維混凝土彎曲疲勞性能試驗(yàn),按三分點(diǎn)法對(duì)試件加荷[17]。試驗(yàn)結(jié)果表明,聚丙烯纖維混凝土的應(yīng)力與疲勞壽命間的關(guān)系和普通混凝土相似:σ/s= α-βlgNt, (1)式中　σ———疲勞強(qiáng)度,MPa;s———靜載一次作用下的極限彎拉應(yīng)力,MPa;α,β———回歸參數(shù),由試驗(yàn)條件、加載方式及材料特性等因素決定;Nt———疲勞破壞次數(shù)。纖維摻量0.9kg/m3時(shí),回歸參數(shù)α、β分別較普通混凝土提高了8.34%、18.94%,這說明摻加聚丙烯纖維在一定程度上改善了混凝土的彎曲疲勞性能。聚丙烯纖維混凝土的其他性能,如:由于聚丙烯纖維有一定的化學(xué)惰性,在酸性、堿性環(huán)境下幾乎不發(fā)生變化,從而提高了混凝土在海水環(huán)境下的耐腐蝕性;由于聚丙烯纖維熔點(diǎn)較高(162℃左右),在發(fā)生火災(zāi)高溫時(shí)能熔化形成氣體通道,從而能有效的防止高強(qiáng)度混凝土的爆炸,因此有學(xué)者提出,聚丙烯纖維混凝土可作為高層建筑防火混凝土。

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