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混凝土的均質(zhì)性。混凝土在澆灌后，聚丙烯纖維通常都會發(fā)生離析現(xiàn)象，即比重較大的骨料下沉與水泥砂漿有所分離，同時混凝土表面出現(xiàn)析水，并因此降低了混凝土的均質(zhì)性，使混凝土上、下部位的性能出現(xiàn)差異，嚴重時還會使混凝土出現(xiàn)裂縫。而在混凝土中摻加適量聚丙烯纖維后，均勻分布于混凝土中的纖維，可以起到承托作用并阻止上述離析現(xiàn)象的發(fā)生，從而保證了混凝土的均質(zhì)性。 提高混凝土的抗?jié)B性。聚丙烯纖維摻入聚丙烯纖維可大幅度提高水泥基材的抗?jié)B性，這也要歸功于均勻分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)裂縫，但由于纖維存在阻裂作用，從而顯著減少了初始裂縫的數(shù)量，有效地抑制了裂縫的寬度和長度，從而大大降低了生成連通裂縫的可能性。



混凝土中摻加聚丙烯纖維，可大大提高其抗腐蝕性、抗裂性、抗?jié)B性、抗沖擊性，聚丙烯纖維摻加了聚丙烯纖維的混凝土，可用于一般工業(yè)與民用建筑剛性自防水、大體積混凝土的防裂，也可用于路面、橋面等易開裂的薄板混凝土結(jié)構(gòu)。 聚丙烯纖維化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，它主要通過改變混凝土的物理力學(xué)性能來達到改變混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的效果。聚丙烯纖維本身與混凝土骨料、水泥、外加劑不會發(fā)生任何沖突，與混凝土有良好的親和性，可以迅速而輕易地與混凝土材料混合，而且它在混凝土中的分布均勻。 混凝土的均質(zhì)性。混凝土在澆灌后，通常都會發(fā)生離析現(xiàn)象，即比重較大的骨料下沉與水泥砂漿有所分離，同時混凝土表面出現(xiàn)析水，并因此降低了混凝土的均質(zhì)性，使混凝土上、下部位的性能出現(xiàn)差異，嚴重時還會使混凝土出現(xiàn)裂縫。而在混凝土中摻加適量聚丙烯纖維后，均勻分布于混凝土中的纖維，可以起到承托作用并阻止上述離析現(xiàn)象的發(fā)生，從而保證了混凝土的均質(zhì)性。 提高混凝土的抗?jié)B性。摻入聚丙烯纖維可大幅度提高水泥基材的抗?jié)B性，這也要歸功于均勻分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)裂縫，但由于纖維存在阻裂作用，從而顯著減少了初始裂縫的數(shù)量，有效地抑制了裂縫的寬度和長度，從而大大降低了生成連通裂縫的可能性。




聚丙烯纖維混凝土是土木、水利等建筑工程的基礎(chǔ)材料，聚丙烯纖維混凝土開裂現(xiàn)已成為土木建設(shè)工程的通病。在相對濕度（RH）＜65%時，裂縫寬度小于0.5mm，在RH＞65%時裂縫寬度小于0.3mm，盡管這對混凝土結(jié)構(gòu)不會帶來大的危害，但混凝土結(jié)構(gòu)受到載荷作用后，裂縫將會變寬，無害或少害裂縫將會變成有害裂縫。有害裂縫不僅影響到混凝土結(jié)構(gòu)的使用，同時也會縮短混凝土構(gòu)筑物的服役壽命，帶來巨大的經(jīng)濟損失。 混凝土開裂，結(jié)構(gòu)承載能力下降。混凝土開裂將改變結(jié)構(gòu)的受力條件，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部甚至整體發(fā)生破壞。裂縫隨著環(huán)境載荷作用的不斷變化將削弱混凝土建筑物的剛度。混凝土開裂還會降低結(jié)構(gòu)的抗震能力，威脅結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和性。混凝土開裂，結(jié)構(gòu)耐久性能的劣化分為三個階段。階段一，混凝土的損傷及開裂增大了滲透性，降低了結(jié)構(gòu)保護層的有效厚度；階段二，滲透性的增加加速了環(huán)境中侵蝕性介質(zhì)、空氣及水分在混凝土結(jié)構(gòu)中的傳輸；階段三，混凝土性能劣化，內(nèi)部鋼筋銹蝕，結(jié)構(gòu)服役壽命縮短。 導(dǎo)致混凝土開裂的因素很多，從受力角度分析，主要來自如下三個方面：直接應(yīng)力的作用、間接應(yīng)力的作用、混凝土早期變形產(chǎn)生的應(yīng)力作用。聚丙烯纖維圖一展示了時科纖維阻止混凝土開裂的機理。當(dāng)混凝土開裂時，纖維1的斷裂、纖維2的拔出、纖維3架橋在裂紋的兩端、纖維4與混凝土脫粘，會有效的吸收混凝土開裂的能量，減小裂紋的間距，減少裂紋 的應(yīng)力，纖維5則進一步阻擋了裂紋 的前進，從而徹底阻止了裂紋的擴展。當(dāng)混凝土持續(xù)受到外力時，裂紋只能從其他地方重新產(chǎn)生，如6號位置上，而重新產(chǎn)生的裂紋則還會繼續(xù)被纖維阻止擴展。




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聚丙烯腈纖維在混凝土中的作用：聚丙烯纖維 (1)聚丙烯腈纖維摻人混凝土中經(jīng)攪拌后呈三維亂向分布、構(gòu)成三維亂向支撐網(wǎng)絡(luò)，它具有分散收縮應(yīng)力的作用和增大混凝土的粘聚性，阻止混凝土粗細骨料的離析，使水分移動困難，避免水分蒸發(fā)過快，從而減少了由于水泥漿體塑性收縮產(chǎn)生開裂的可能性，抑制了混凝土的微細裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。聚丙烯纖維 (2)聚丙烯腈纖維具有較高的抗拉強度和彈性模量，其彈性模量與混凝土相當(dāng)。聚丙烯纖維由于聚丙烯腈纖維彈性模量高于早期塑性狀態(tài)的水泥基材，并且纖維的直徑較細呈三維交錯亂向分布于混凝土中，有效地增強混凝土基體的韌性，有助于削弱混凝土的塑性收縮，當(dāng)收縮的能量分散到lm3數(shù)萬條具有高抗拉強度和相對較高彈性模量的纖維單絲上，明顯提高混凝土抗開裂變形的能力，從而抑制微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。 (3)聚丙烯腈纖維的摻人明顯減少混凝土的收縮變形。加人的纖維呈三維無規(guī)則分布，當(dāng)裂縫發(fā)展與纖維相交時，纖維具有一定的應(yīng)力傳遞的作用，聚丙烯纖維可以抵消部分或全部應(yīng)力；因此具有明顯阻裂效應(yīng)，從而增加了材料抵抗開裂的塑性抗拉強度。 聚丙烯腈纖維摻人混凝土中具有良好的抗收縮、抗裂、抗破碎等性能，抗拉效果非常顯著，彌補了混凝土強度有余而韌性不足的缺點。有效地防止了橋面的早期開裂，從而保證了橋面的整體施工質(zhì)量，延長了橋面的使用壽命，并且得到了社會各界人士的好評。因此眾多人士認為聚丙烯腈纖維在改善混凝土抗裂性能方面有獨特的優(yōu)勢，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，值得推廣應(yīng)用。




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