纖維素纖維混凝土和素混凝土試件相對動彈性模量與凍融循環(huán)次數(shù)的關系見圖1所示。可以看出，在凍融循環(huán)初期，纖維對改善混凝土抗凍性能作用不大，但隨著凍融次數(shù)的增加，纖維的作用逐漸顯示出來，300次后素混凝土的相對動彈模量降為42．46％，纖維混凝土相對動彈模量值均在70％左右，即纖維的摻人大幅改善了混凝土的抗凍性能，即使摻量為0．9 kg／m3的纖維素纖維也可明顯改善混凝土的抗凍性能。比較素混凝土和纖維混凝土動彈性模量下降速度，發(fā)現(xiàn)素混凝土在凍融循環(huán)75次后，其動彈模量下降開始加快，150次后相對動彈模量降為61．94％；而纖維混凝土下降速度相對來說為緩慢，且在150次后才開始有明顯下降，隨后下降速率減慢，即使300次后其動彈模量仍維持在70％左右。表明纖維的摻入確實改善了混凝土的抗凍性能。

       解釋混凝土凍害機理一般認為是靜水壓和滲透壓假說。靜水壓認為混凝土試件在受凍過程中由于表層溫度較低，凍結從混凝土表面開始。隨著凍融循環(huán)次數(shù)／次圈l 不同纖維摻量混凝土相對動彈模隨凍融循環(huán)次數(shù)變化規(guī)律25溫度下降，首先結冰的是混凝土表面孔隙中的部分孔溶液與游離水。由于結冰時的體積膨脹，未結冰的孔溶液受壓從結冰區(qū)向混凝土體內(nèi)遷移。孔溶液在可滲透的水泥漿體中移動，必須克服黏滯阻力，形成水的壓力梯度，因而產(chǎn)生靜水壓，對混凝土產(chǎn)生破壞作用。

       滲透壓假說從另外一方面補充了混凝土凍害的機理。當混凝土處于飽水狀態(tài)時，毛細孔中的水隨溫度的下降而結冰，但膠凝孔中的水并不結冰，而是處于過冷狀態(tài)。過冷水的蒸汽壓是高于冰的蒸汽壓的，所以膠凝孔中的過冷水就會向毛細孔中冰的界面處發(fā)生滲透。過冷水的移動同樣要克服黏滯阻力，于是在毛細孔中又產(chǎn)生一種滲透壓力，同樣對混凝土產(chǎn)生破環(huán)作用。

       由靜水壓理論可知，靜水壓的大小與孔溶液的流程長度呈正比。由于纖維素纖維天然的親水性和獨特的空腔設計，當混凝土受凍過程中，未結冰的孔溶液和自由水受壓遷移時，一部分可以進入纖維內(nèi)，從而縮短了其流程長度，減小了靜水壓力，減弱了對混凝土的破壞；另外由于纖維在混凝土中的散亂分布，阻止了混凝土的內(nèi)原有孔道的連通，減弱了混凝土內(nèi)的毛細現(xiàn)象。從滲透壓理論解釋也可認為纖維的存在減小了混凝土內(nèi)部的滲透壓，減弱了凍融對混凝土的破壞。

       總之，影響纖維混凝土低溫性能和抗凍性的主要因素有3方面：

      (1)溫度、濕度、時間和凍融循環(huán)次數(shù)等外因；

      (2)纖維摻量、纖維與混凝土黏結強度；

      (3)纖維混凝土本身的特性，如抗拉極限應變、韌性、含氣量、氣泡性質(zhì)等內(nèi)因。

      普通混凝土由于含氣量較小，孔隙內(nèi)部的飽水程度較高，因而受溫度影響也較大。普通混凝土在低溫干燥環(huán)境中的強度增長勢明顯慢于纖維混凝土，且抗凍融性也大大低于纖維混凝土。摻入纖維素纖維對混凝土低溫和抗凍融性能的作用機理不同于引氣劑。首先，纖維混凝土含氣量增大，緩解了低溫循環(huán)過程中的靜水壓力和滲透壓力；其次，數(shù)千萬根微細纖維改善了混凝土的內(nèi)在品質(zhì)，減少了內(nèi)部缺陷數(shù)量，降低了原生裂隙尺度，提高了混凝土的抗拉極限應變和斷裂能等抗拉性能；另外，由于纖維素纖維直徑小，單位質(zhì)量的纖維數(shù)量龐大(約15．9億根／kg)，纖維間距小，增加了混凝土凍融損傷過程中的能量損耗，有效地抑制了混凝土的凍脹開裂，有益于混凝土低溫環(huán)境下的強度增長和抗凍融耐久性的提高。

       結論：

       (1)混凝土凍融循環(huán)過程中，在混凝土試件表面首先出現(xiàn)了孔洞，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，這些孔洞逐漸形成坑槽，直至在混凝土表面出現(xiàn)了裂縫，試件破環(huán)。

       (2)纖維素纖維可以顯著改善混凝土的抗凍性能，并且隨著凍融次數(shù)的增加，其效果越明顯。當凍融300次后，纖維素纖維混凝土的相對動彈模量是素混凝土的160％左右，混凝土中摻入纖維素纖維是提高抗凍標號的有效措施之一。

       (3)纖維混凝土相對動彈模量值與凍融循環(huán)次數(shù)的試驗結果表明，在凍融循環(huán)初期，混凝土內(nèi)部原有的初始缺陷對其動彈模量的負面影響要比纖維正面效應明顯；隨著凍融次數(shù)的增加，纖維對改善混凝土抗凍性能的作用逐漸明顯，且隨著纖維摻量的增加，作用愈加明顯。

       (4)UF500纖維素纖維的天然親水性和獨特的空腔結構，減短了混凝土內(nèi)部的孔溶液和自由水的流程，減小了靜水壓力；眾多散亂分布的纖維阻斷了毛細孔道的連通，減小了混凝土內(nèi)部的滲透壓，減弱了混凝土內(nèi)部的自應力，減輕了內(nèi)部損傷，提高了混凝土的抗凍性能。

       武漢中鼎18年專注品質(zhì)纖維，始終堅守用纖維質(zhì)量來捍衛(wèi)工程質(zhì)量，纖維素纖維全國廠家直銷，樣品與供貨同質(zhì)同價。鼎強纖維值得信賴027-86626473 15337259088