纖維作為增韌增強(qiáng)材料已經(jīng)被廣泛用地應(yīng)用于混凝土工程中。纖維包括鋼纖維，碳纖維，玻璃纖維，聚丙烯纖維等。其中聚丙烯纖維具有比較低的自重，良好的韌性和阻裂性，低廉的價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，近來(lái)備受?chē)?guó)內(nèi)外專(zhuān)家的關(guān)注。人們研究的點(diǎn)集中于聚丙烯纖維的阻裂作用和強(qiáng)度的改善。

    如ZOLLO等人于1984年進(jìn)行了普通混凝土和聚丙烯纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著纖維體積率的增加，抗壓強(qiáng)度降低而劈拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度有所提高，隨后幾年內(nèi)其他研究者所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本與上述結(jié)果類(lèi)似。

    沈榮熹教授研究了低摻率合成纖維在混凝土中的作用機(jī)制，歸納總結(jié)了合成纖維作為混凝土增強(qiáng)材料的特點(diǎn)，明確指出低摻率合成纖維在混凝土中具有阻裂作用和增韌作用。

    AM等人的研究結(jié)果表明聚丙烯纖維的摻入只改善混凝土的抗沖擊性能，對(duì)抗壓和抗折性能影響不大。隨著商品混凝土的迅速發(fā)展，混凝土不但要滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)需要具有良好的施工性能，即適宜的坍落度值，較低的坍落度損失以及較低的泌水率等。聚丙烯纖維摻入到混凝土中對(duì)于混凝土的工作性的影響存在不同的觀點(diǎn)。另外粉煤灰等工業(yè)肥料與纖維混凝土的匹配性也有待深入研究。
   

    上圖說(shuō)明摻入聚丙烯纖維后，混凝土的坍落度損失明顯降低，這是由于混凝土中聚丙烯纖維表面吸附了一定的水分，從而導(dǎo)致混凝土的初始坍落度有所降低，但是隨之時(shí)間的延長(zhǎng)，拌合物漿體的水分蒸發(fā)速率比較緩慢，泌水率現(xiàn)象明顯降低，粘聚性和保水性都有大幅度的提高。聚丙烯纖維纖維粉煤灰混凝土與聚丙烯纖維混凝土相比，坍落度損失基本相當(dāng)。由此可以看出聚丙烯纖維可以延緩坍落度的經(jīng)時(shí)損失。

    上圖說(shuō)明摻入改性聚丙烯纖維后，混凝土的抗拉強(qiáng)度有很大提高，改善了混凝土的脆性。分析其原因在于纖維的阻裂效應(yīng)。在混凝土結(jié)構(gòu)形成過(guò)程中，聚丙烯纖維阻止了裂縫擴(kuò)展，以及裂縫尖端存在微裂區(qū)或裂紋過(guò)渡區(qū)。由于聚丙烯纖維亂向分布的特點(diǎn)，使阻裂也是亂向的，增加了裂縫開(kāi)裂路徑的曲折性，使纖維混凝土材料在荷載作用下表現(xiàn)為裂縫緩慢的增長(zhǎng)。由于裂縫緩慢增長(zhǎng)，混凝土中擴(kuò)延裂縫所需的能量隨裂縫衍生而增加直至能量達(dá)到臨界值而發(fā)生裂縫快速擴(kuò)展而斷裂，使整個(gè)破壞過(guò)程延緩，改善了混凝土的脆性。位裂縫的擴(kuò)展速度對(duì)劈拉強(qiáng)度的影響遠(yuǎn)大于對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響。因此，聚丙烯纖維的摻入大幅度提高了混凝土的抗拉性能，提高了混凝土的韌性。

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