與聚丙烯纖維相比,聚丙烯腈纖維具有更高的彈性模量、更高的抗拉強度、更好的抗紫外線性能及耐高溫和耐嚴(yán)寒性能。產(chǎn)品可明顯提高混凝土的抗彎韌性、抗疲勞強度和抗彎拉強度,顯著改善混凝土的早期抗裂性能,是混凝土理想的抗裂增強與增韌材料,可用于高性能混凝土道路路面、橋梁面板、機場道面、堆石壩面板、抗震防爆等工程。它在混凝土中的巨大作用和使用前景已經(jīng)越來越被工程界所認(rèn)識和接受。其抑制塑性龜裂90%～ 100%,減少滲水性79%,成倍增強抗撞力,提高破碎力,加強抗磨損性105%,防止主筋遭受腐蝕侵害,成倍延長混凝土工程壽命。且其無磁、防銹、耐酸堿,對混凝土的最小覆蓋量沒有限制,總是符合安全、易操作、縮短工期的規(guī)范要求,在工作場地可替代金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)。纖維在混凝土中的作用主要有以下幾個方面。
1)纖維在混凝土中可有效地提高混凝土的抗裂能力。與水泥粘結(jié)性好,可對骨料起承托作用,減少泌水并阻止沉降裂縫的出現(xiàn);調(diào)節(jié)含水量,避免水分蒸發(fā)過快引起的干縮裂縫;調(diào)節(jié)混凝土內(nèi)部因水汽化放熱及外部溫度變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,降低裂縫水平。
(2)提高混凝土的抗?jié)B性。聚丙烯腈纖維在混凝土中的均勻分布形成了承托體系,阻礙了表面析水和集料的沉降,降低了混凝土的泌水性,減少了混凝土的泌水通道,使混凝土中的孔隙率大大降低,故而使混凝土的抗?jié)B性有明顯的提高。
(3)提高混凝土抗凍融性,增加其耐久性。由于混凝土中纖維的存在可以有效地減少多次凍融循環(huán)而引起的混凝土內(nèi)的抗拉應(yīng)力集中,阻止了微裂縫的進一步擴展。另外,由于混凝土抗?jié)B性的提高,當(dāng)然也有利于改善其抗凍融性。
(4)分散性好。分子中所含的極性腈基(- CN)具有親水性,纖維的截面為花生果形,且表面經(jīng)特殊處理,使得纖維在混凝土中分散性良好,纖維與水泥基材料具有更
好的握裹力,所以纖維的破壞為拉斷破壞,起到既增強又增韌的作用。
(5)抗裂效果顯著。圖1比較了不同摻量聚丙烯腈纖維與聚丙烯纖維對混凝土抗裂能力的提高程度。1.0kg/m3摻量的聚丙烯腈纖維混凝土抗裂能力提高了72.6%。圖1　聚丙烯腈纖維與聚丙烯纖維對混凝土抗裂能力對比圖

                                                      
聚丙烯腈纖維作為混凝土的加筋材料可應(yīng)用于混凝土路面、橋面、機場道面;水利水電工程面壩、泄洪道等抗沖磨、抗?jié)B要求高的工程;港口、深水碼頭、跨海大橋及嚴(yán)寒地區(qū)工程;斜坡加固、隧道、灌溉水渠、管道修復(fù)等噴射/泵送混凝土;地下室側(cè)墻、底板等基礎(chǔ)工程的結(jié)構(gòu)性防水;外墻砂漿抹灰及其它溫差補償性抗裂用途;輸水渠道、蓄水池、腐化池、游泳池。
聚丙烯腈纖維由于其生產(chǎn)工藝不同,與其它纖維有著其自身的獨特特點,使其不僅在人們的日常生活中得到應(yīng)用,而且隨著科學(xué)的發(fā)展使其在高科技領(lǐng)域及建筑業(yè)上得到了更廣泛的應(yīng)用。近年來一些進口的改性腈綸纖維已被做成針刺氈應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域;腈氯綸纖維兼有聚丙烯腈纖維和聚氯乙烯纖維(見含氯纖維)的性能,質(zhì)輕,保暖,耐氣候,耐化學(xué)藥品性好,且有一定難燃性,可用作室內(nèi)裝飾品、防寒衣服、工業(yè)用濾布等;此外,聚丙烯腈與蛋白質(zhì)接枝共聚纖維已有小量生產(chǎn)。我們相信,隨著研究及實驗的不斷深入,改性及差別化的聚丙烯腈纖維的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步地擴大。

聚丙烯腈纖維是一種抗裂強度高，分散效果好，混凝土摻量為每立方米0.5-1.0kg。應(yīng)用領(lǐng)域有：橋梁工程、道路工程、水利港口工程、建筑工程、隧道地鐵工程、機場工程等等。

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