聚丙烯纖維白色,半透明,呈網狀或束狀單絲結構(如圖),在混凝土中攪拌時分散成絲狀。纖維的材料性能見表1。

      聚丙烯纖維是一種新型的混凝土增強纖維,被稱為混凝土的“次要增強筋”(即不代替受力鋼筋),對混凝土的性能產生如下影響:
      抑制了塑性收縮裂縫,提高了混凝土的連續(xù)性和穩(wěn)定性
      大量的工程實踐也都證明,聚丙烯纖維的使用對減少混凝土塑性收縮和防止開裂作用十分明顯。對聚丙烯纖維減少收縮裂縫的機理一般認為是由于短切亂向分布的聚丙烯纖維的存在,起到了象篩子一樣的作用,抑制了混凝土的顆粒下沉,從而減少了混凝土中水溢出而形成的毛細通道,減少了泌水現(xiàn)象。
      由于聚丙烯纖維抑制了混凝土的塑性收縮,克服了原生裂縫的產生與發(fā)展,因而聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性得到了提高。少量短切聚丙烯纖維加入混凝土后可增加混凝土的致密性,有效的防止和延緩了滲水、潮濕氣體和氯化物有害物質對混凝土的侵蝕和受力鋼筋的銹蝕,從而提高了建筑物的耐久性。
      摻加聚丙烯纖維可以顯著改善混凝土的抗沖擊特性。究其原因是由于纖維有著較大的吸收能量的能力。聚丙烯纖維體積摻量為0.1%和0.2%時,能使混凝土初裂后繼續(xù)吸收沖擊能量的能力△ W分別提高2.62和3.83倍,說明聚丙烯纖維混凝土較普通混凝土具有比較好的延性。
      表征混凝土韌性的另一性能是抗破碎性。圖3、圖4分別為素混凝土和聚丙烯纖維混凝土在抗壓試驗中達到最大荷載時的破壞示意圖。從圖3、圖4中可以看出,素混凝土由于環(huán)箍效應,加壓至最大荷載后四周混凝土破碎剝落,試塊呈棱錐體狀;而纖維混凝土由于大量的聚丙烯纖維(每立方米大約千萬根的數(shù)量級)隨機分布于混凝土中,使混凝土的變形性能有顯著提高,在達到最大荷載后仍不破碎,這對地震破壞的建筑結構中人員和財產安全有很大意義。

      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法,經25次反復凍融,無分層與龜裂等現(xiàn)象發(fā)生。董建偉等報道摻入少量聚丙烯纖維的混凝土,經反復凍融100次后強度仍符合要求。究其原因,由于纖維在混凝土材料內部各方向上的隨機均勻分布,對材料整體產生微加筋作用,緩解了溫度變化而引起的混凝土內部應力的作用,阻止了溫度裂縫的擴展;同時,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度與素混凝土相當,但能在一定程度上提高彎曲強度,提高的程度與纖維摻量有關。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較高(162℃左右),在發(fā)生火災高溫時能熔化形成氣體通道,從而能有效的防止高強度混凝土的爆炸,因此有學者提出,聚丙烯纖維混凝土可作為高層建筑防火混凝土。

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