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關(guān)于聚丙烯纖維對混凝土性能影響的幾點(diǎn)認(rèn)識

2005-05-09 00:00
    [提要]本文就目前對聚丙烯纖維在混凝土中阻裂效應(yīng)的意義、聚丙烯纖維對混凝土強(qiáng)度和耐久性的影響等模糊不清或尚存爭議的問題談了幾點(diǎn)看法,并從作用機(jī)理上進(jìn)行了闡述。結(jié)論認(rèn)為,聚丙烯纖維對混凝土性能有明顯的改善作用,但目前的試驗(yàn)評價(jià)方法尚不能有效展示聚丙烯纖維的效應(yīng)。

    引  言

    聚丙烯纖維是一種新型的混凝土增強(qiáng)纖維,被稱為混凝土的“次要增強(qiáng)筋”,適用于路面橋面、襯里護(hù)壁、地坪等工程部位,近幾年在我國市政、公路和建筑工程中已有較多應(yīng)用,絕大部分工程應(yīng)用效果良好。

    由于摻入聚丙烯纖維改善了混凝土的品質(zhì),使混凝土的綜合使用性能得到提高。美國聯(lián)邦公路戰(zhàn)略計(jì)劃(SHRP)通過大量試驗(yàn)研究和工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)后認(rèn)為,可將聚丙烯纖維等有機(jī)纖維增強(qiáng)混凝土當(dāng)作路面高性能混凝土的一種。但作者通過和施工、設(shè)計(jì)人員的現(xiàn)場交流,發(fā)現(xiàn)一些工程技術(shù)人員對聚丙烯纖維在混凝土中的效應(yīng)認(rèn)識不足,認(rèn)為聚丙烯纖維的功能僅是阻止混凝土發(fā)生塑裂,而對硬化混凝土的性能無積極作用;或者將聚丙烯纖維和鋼纖維的增強(qiáng)效果進(jìn)行對比,以摻入纖維對混凝土抗折(抗拉)強(qiáng)度的提高程度作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

    經(jīng)分析后認(rèn)為,有關(guān)人員對聚丙烯纖維功能認(rèn)識上的片面性,主要源于現(xiàn)行混凝土試驗(yàn)評價(jià)方法的局限性和長期形成的以硬化混凝土靜載強(qiáng)度為目標(biāo)的思維定勢。本文就有關(guān)問題進(jìn)行討論,并闡述作者的看法。聚丙烯纖維的阻裂效應(yīng)同常用的鋼纖維相比,聚丙烯纖維的特點(diǎn)是細(xì)度高(當(dāng)量直徑0.02-0.1mm)、數(shù)量多(常用的0.9kg/m3的摻量充分分散可獲得700-3000萬根纖維單絲)、在混凝土中的纖維間距小。上述特點(diǎn)使聚丙烯纖維能有效限制早期(塑性期和硬化初期)混凝土由于離析、泌水、收縮等因素形成的原生裂隙的發(fā)生和發(fā)展,減小原生裂隙的數(shù)量和尺度。而原生裂隙通常是混凝土破壞或性能劣化的起源。從此角度理解,可認(rèn)為聚丙烯纖維的上述阻裂效應(yīng)的意義,不僅在于有效地阻止了早期混凝土塑性裂縫的發(fā)生和發(fā)展,其意義更在于通過提高材料介質(zhì)的連續(xù)性,能使硬化后混凝土的性能得到顯著改善。對于路面和橋面混凝土,?