粗合成纤维混凝土的性能及应用

《粗合成纤维混凝土的性能及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com2010年第1期混凝土与水泥制品20l0Nol2月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSFebruary粗合成纤维混凝土的性能及应用焦红娟，史小兴，刘丽君(北京中纺纤建科技有限公司，100025)摘要：粗合成纤维是继钢纤维和细纤维之后的一种新型纤维，兼有细纤维的抗裂性能和钢纤维的增强、增韧特点。通过试验，分析研究了粗合成纤维在混凝土中的作用及其对混凝土的各项性能改善，并介绍了国内外对粗合成纤维的研究和应用情况。关键词：粗合成纤维；混凝土；性能；应用中图分类号：TU528．572

2、文献标识码：B文章编号：1000—4637(2010)01—46—040前言好的而酸碱腐蚀性，在分散性、对机械的磨损、运输及纤维增强混凝土是以混凝土为基材，以各种纤维拌合等方面，粗合成纤维也较钢纤维表现出了更强的为增强相组成的复合材料。纤维从微观机制上改善了优势。基体材料的性能，弥补了混凝土抗拉强度低、韧性差、目前，市场上的粗合成纤维主要为以聚丙烯为主极限延性率小等缺点。的聚烯烃类材料。通过添加特制改性材料，并且应用多在混凝土中掺人细合成纤维是解决混凝土早期开种锚固机制开发的粗合成纤维，可提高纤维粘结性、分裂的简单有效方法，然而，细纤

3、维的掺量一般较小，对散性，由此增强了与混凝土的粘结力和握裹力。图1为于硬化混凝土韧性和后期抗裂性的改善很小。工程中国内外几种常见粗合成纤维，表1为常用粗合成纤维常用钢纤维来提高硬化混凝土的后期开裂性能、韧性的性能指标。及抗冲击性能，但钢纤维存在锈蚀问题，且重量较大、造价较高，施工中常有结团现象。目前，粗合成纤维不断得到发展并引进市场，较细纤维而言，粗合成纤维可采用更高的体积掺量，为混凝土裂后提供承载力。这类纤维与钢纤维有很多类似的特点，同时又较好地克服了钢纤维的缺点，在应用中可作为钢纤维的替代品，有国外粗合成纤维着较广阔的应用前景。1

4、粗合成纤维的特性和在混凝土中的作用1．1粗合成纤维的特性粗合成纤维主要有聚丙烯或聚乙烯所属聚烯烃、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚酰胺及它们的混合物。粗合成纤维的当量直径在0．1mm以上，且具有较高的初始模国内有机仿钢纤粗合成纤维量。粗合成纤维的体积掺量可比细纤维大，最大可达1．35％(即12k~m)。此外，粗合成纤维的比钢纤维有更图1常见粗合成纤维形貌表1常见粗合成纤维性能指标1-2粗合成纤维在混凝土中的作用机理纤维的界面将荷载转递给纤维，复合材料的承载能力掺粗合成纤维的混凝土在拉伸荷载或弯曲荷载的随变形的继续增加而有所下降。其承载能力的下降

5、速作用下，最初是纤维与混凝土共同承担外力，使纤维混率主要取决于纤维的体积率、纤维与混凝土的界面粘凝土复合材料呈现弹性变形，一旦混凝土达到其极限结强度、纤维长度以及纤维的弹性模量。与细合成纤维抗拉强度值时即产生裂缝(即初裂)，混凝土通过它与比，粗合成纤维体积率高、长度大、弹性模量较高，尤其—46—．学兔兔www.xuetutu.com焦红娟，史小兴，刘丽君粗合成纤维混凝土的性能及应用是纤维与混凝土的界面粘结强度高，能减缓混凝土中纤维混凝土梁的抗弯强度有较大程度的提高(20％～裂缝的扩展，并承接混凝土所转递的荷载。在继续受荷30％)，且随

6、着掺量的增加，混凝土梁裂后承载力有较过程中，纤维被拉伸至与混凝土的粘结削弱，最后从混大的提高。纤维掺量越高，曲线下降越平缓，说明纤维凝土中被拔出而导致复合材料破坏。由于粗合成纤维掺量的增加提高了混凝土试件的韧性。能使混凝土在出现裂缝后仍然具有一定的承载与变形图3为粗合成纤维、钢纤维及二种纤维混杂混凝能力、吸收较多的能量，因而可显著提高混凝土的韧土梁的荷载挠度曲线。由图3可以看出，SF3OPPA4与性，并相应提高混凝土的抗冲击性与延展性。SF30相比，混凝土的韧性显著提高，当跨中挠度为(80+2粗合成纤维对混凝土性能的影响0．65)时，

7、对应的能量吸收值和等效抗弯强度提高了2．1粗合成纤维混凝土的工作性能55％，当跨中挠度为(6n+2．65)时，对应的能量吸收值和粗合成纤维比钢纤维具有更好的和易性和拌和性等效抗弯强度提高了117％。SF5OPP6与SF50相比，混能，但粗合成纤维在掺量较高的情况下，混凝土的坍落凝土的韧性亦有不小的提高，当跨中挠度为(8o+0．65)度会有一定程度的下降，其下降程度一般不影响其工时，对应的能量吸收值和等效抗弯强度提高了23％，当作性能，必要时可通过掺加减水剂或增塑剂来保证其跨中挠度为(8。十2．65)时，对应的能量吸收值和等效抗坍落度。

8、弯强度提高了75％。SF30PP4与SF50增韧效果基本相2．2粗合成纤维混凝土的强度当，当跨中挠度为(60+0．65)时，对应的能量吸收值和等粗合成纤维对混凝土的抗压强度影响不大，当掺效抗弯强度仅低l0％，而当跨中挠度