聚丙烯纖維,建築行業中不可缺的新型材料
聚丙烯纖維混凝土是60年代末國外開發的一種新型混凝土材料。它具有能防止或減少裂縫、改善長期工作性能、提高變形能力和耐久性等優點因而在軍事、交通、房建、機場、水利等類工程上得到了廣泛的應用。我國從90年代初首先在道路、橋樑和房建工程中應用此類材料,取得良好的技術經濟效果。
在1m3混凝土中可以有數百萬根至數千萬根纖維隨機分佈,使混凝土性能得到很大改善。根據國內外的試驗研究和工程應用經驗,與常規混凝土比較,聚丙烯纖維混凝土有以下特點:防止或減少混凝土收縮裂縫的產生。混凝土因失水收縮產生的裂縫主要是在早期發生。聚丙烯的摻入,可以在混凝土塑性階段、變形模量較低時,有效地減小收縮和裂縫的發生,在硬化後期也可使幹縮裂縫得到一定程度的抑制,從而使裂縫細化,使之對工程無害或少害。上述特性使聚丙烯纖維在板式結構中作為次要加強筋而得到最廣泛的應用。
改善混凝土的變形特性和韌性。混凝土是一種由多種成分形成的非均質脆性材料,在各組成成分的結合處很容易產生集中應力使其進一步變脆。而聚丙烯纖維的加入,使混凝土的這一弱點得到很大改善。一是提高了混凝土的極限拉伸率。有大量試驗資料證明,一定摻量的聚丙烯纖維混凝土的極限拉伸率比素混凝土提高0.5~2倍。二是大大提高了混凝土的韌性。普通混凝土在受拉伸、彎折而破壞時,一般為脆性斷裂,在混凝土發生裂縫後就基本不能再承受荷載。而聚丙烯纖維混凝土在初裂縫發生後,仍有一定的承載能力,實質上是對外荷能量吸收能力的提高以及混凝土變形性能的改善。按照美國ASTM標準進行的韌度試驗結果表明,聚丙烯纖維混凝土的韌度指數比普通混凝土增加15~70%。三是抗破碎性。普通混凝土在受壓破壞後,往往成斷碎狀,而聚丙烯纖維混凝土在受壓破壞後,仍能保持一定程度的整體性。
為了適應我國水利工程快速發展的形勢,提高工程品質和長期效益,開展聚丙烯纖維混凝土的有關性能及其在水利工程上應用的研究,具有重要的現實意義,是十分必要的,也是十分迫切的。