一、概述

聚丙烯纖維是一種新型的混凝土纖維，被建筑工程界稱為混凝土的"次要加

強筋"，它是一種經(jīng)特殊工藝停止紡絲、切斷、親水處置后消費的高強度束狀單

絲纖維，參加混凝土或砂漿中后，可起到有效控制混凝土因固塑性收縮、干縮、溫度變化等惹起的微裂痕，避免或抑止裂痕構(gòu)成及開展，大大改善混凝土防裂、抗?jié)B、抗沖擊才能等作用。

二、聚丙烯纖維的作用機理

聚丙烯纖維化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，它主要經(jīng)過改動混凝土的物理力學(xué)性能來到達改動混凝土內(nèi)部構(gòu)造的效果。聚丙烯纖維自身與混凝土骨料、水泥、外加劑不會發(fā)作任何抵觸，與混凝土有良好的親和性，能夠疾速而隨便地與混凝土資料混合，而且它在混凝土中的散布極端平均，在電子顯微鏡下察看，每立方厘米混凝土內(nèi)的纖維絲可到達20多條。由于聚丙烯纖維同水泥基體有嚴密的分離力，能在混凝土中構(gòu)成一種平均的亂向支持體系，所以它摻入混凝土能產(chǎn)生有效的三維增強效果，就像在混凝土中參加了大量的微小細筋，同時它的效果又遠遠比增強鋼筋的效果明顯。

聚丙烯纖維在混凝土中的亂向散布有助于削弱混凝土的塑性收縮，它使收縮能量被分散到混凝土中具有高強度低彈性模量的纖維上，使纖維吸收局部能量，從而極大地進步了混凝土的韌性，抑止了微細裂痕的產(chǎn)生和開展。同時，由無數(shù)根纖維在混凝土內(nèi)部構(gòu)成的支撐體系，能夠有效地避免混凝土骨料的離析，保證混凝土早期泌水性的平均，從而避免了沉降裂紋的構(gòu)成。工程理論也標明，參加聚丙烯纖維，是控制混凝土塑性收縮、干裂等非構(gòu)造性裂痕的有效手腕。

三、混凝土中添加聚丙烯纖維的作用效果

?(一)保證混凝土的均質(zhì)性。

混凝土在澆灌后，通常都會發(fā)作離析現(xiàn)象，即比重較大的骨料下沉與水泥砂漿有所別離，同時混凝土外表呈現(xiàn)析水，并因而降低了混凝土的均質(zhì)性，使混凝土上、下部位的性能呈現(xiàn)差別，嚴重時還會使混凝土呈現(xiàn)裂痕。而在混凝土摻加適量聚丙烯纖維后，平均散布于混凝土中的纖維，能夠起到承托作用并阻止上述離析現(xiàn)象的發(fā)作，從而保證了混凝土的均質(zhì)性。

?(二)進步混凝土的抗裂性。

塑性狀態(tài)的混凝土強度極低，而剛澆灌后的混凝土，常會因氣候枯燥或刮風(fēng)等緣由招致混凝土外表失水較大，使混凝土發(fā)作塑性收縮而呈現(xiàn)裂痕。硬化的混凝土由于存在枯燥收縮、溫度收縮及碳化收縮，內(nèi)部會產(chǎn)生各種收縮應(yīng)力(拉應(yīng)力)，當(dāng)混凝土構(gòu)造內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超越混凝土的抗拉強度時，混凝土就會產(chǎn)生大量裂痕。

而聚丙烯纖維參加混凝土后，就有大量的單絲纖維平均地散布于混凝土中，并在混凝土內(nèi)部構(gòu)成了平均的亂向支撐體系，從而使收縮變形惹起的微裂痕，在產(chǎn)生過程中遭遇到纖維的阻撓，能量被耗費后微裂痕就難以進一步開展。

?(三)進步混凝土的抗?jié)B性。

摻入聚丙烯纖維可大幅度進步水泥基材的抗?jié)B性，這也要歸功于平均散布在混凝土基材中的數(shù)以千萬計的細纖維。摻加纖維的混凝土基材，在限制收縮的條件下，因失水干縮而引發(fā)裂痕，但由于纖維存在阻裂作用，從而顯著減少了初始裂痕的數(shù)量，有效地抑止了裂痕的寬度和長度，從而大大降低了生成連通裂痕的可能性。測試標明:0.1體積摻量的纖維混凝土比普通混凝土抗?jié)B才能進步100%以上。

?(四)進步混凝土的抗凍融性。

摻入少量短切聚丙烯纖維的混凝土，其抗凍融性會大大進步。按混凝土抗凍實驗法，經(jīng)25次重復(fù)凍融，混凝土不會發(fā)作分層與龜裂現(xiàn)象。其緣由就在于:纖維在混凝土資料內(nèi)部各方向上的隨機平均散布，對資料整體產(chǎn)生微加筋作用，緩解了溫度變化惹起的混凝土內(nèi)部應(yīng)力作用，阻止了溫度裂痕的擴展;同時，聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B才能的進步，也有利于其抗凍才能的進步。

?(五)進步混凝土的耐火性和遇火時的平安性。

混凝土受熱爆裂的過程，就是混凝土中的水分從混凝土內(nèi)部逸出的過程。隨著溫度的不時升高，混凝土強度損失的速率隨之增加，溫度到達600℃時，混凝土的強度會損失50%，到達800℃時，強度損失80%左右。

高強度混凝土，由于密實度高、孔隙率低，蒸發(fā)通道不暢，水分能盡快逸出，從而會產(chǎn)生簡直到達飽和蒸汽壓的過高蒸汽分壓，由于蒸汽分壓遠遠超越了混凝土抗拉強度，最終必然招致混凝土不能抵御內(nèi)部壓力而爆裂。但高性能混凝土參加聚丙烯纖維后，狀況會發(fā)作變化。當(dāng)溫度為180℃，混凝土還處于自蒸階段時，構(gòu)造的內(nèi)部壓力還不是很大，同時由于聚丙烯纖維的熔點極低(杜拉纖維的熔點為165℃)，它在較低的溫度下就會凝結(jié)，而且凝結(jié)后的液態(tài)體積遠小于其為固態(tài)時所占的空間，于是聚丙烯纖維凝結(jié)后會構(gòu)成眾多小孔隙，而且由于聚丙烯纖維分散平均性，纖維細小、量多，從而使得混凝土內(nèi)部孔隙構(gòu)造發(fā)作變化，孔隙的連通性增強，為混凝土內(nèi)部水分的合成蒸發(fā)提供了便當(dāng)通道，也就降低了由于水分蒸發(fā)所構(gòu)成的氣壓，使混凝土構(gòu)造內(nèi)部壓力大降低，從而避免了爆裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。

?(六)進步混凝土的抗沖擊性。

聚丙烯纖維固然剛度較低，傳送荷載的才能差，但它能夠有效地減小裂痕尺度，加強資料介質(zhì)連續(xù)性，減小沖擊波被阻斷惹起的部分應(yīng)力集中現(xiàn)象。而且纖維與水泥基料有極強的分離力，纖維能疾速地和混凝土平均混合，構(gòu)成三維不定向支撐體系，所以，當(dāng)混凝土接受拉力和沖擊時，平均散布且數(shù)量眾多的纖維會起到吸收能量和分擔(dān)應(yīng)力的增強筋作用。

實驗證明，由于聚丙烯纖維的摻入，當(dāng)混凝土受沖擊荷載作用時，纖維起到了

阻止混凝土中裂痕擴散與開展的作用，從而改善了混凝土的整體性能，使混凝

土的抗疲倦性有很大加強。