就宏觀層次而論，混凝土是水泥漿基體的兩相復(fù)合材料，混凝土內(nèi)不同形狀和尺寸的骨料散亂地分散在水泥漿基體中。就亞微觀層次論，混凝土由多項(xiàng)材料復(fù)合而成?；炷恋幕瘜W(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)等主要由其微觀形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分組成決定?；炷林泄橇现饕獙?duì)密度、彈性模量及尺寸的穩(wěn)定性有較大的影響，但對(duì)強(qiáng)度影響效果有限，因?yàn)榛炷翉?qiáng)度一般由內(nèi)部的薄弱界面及分布的水泥漿體共同決定?；炷林兴酀{體微結(jié)構(gòu)分別由固相、液相和固相—液相之間的復(fù)合相組成。由于其分布組成的高度非勻質(zhì)性和復(fù)雜性，加之水泥漿—骨料界面往往是混凝土內(nèi)部最薄弱的部位，所以往往決定混凝土強(qiáng)度和耐久性。

圖 4.1 為 A1 在常溫下的微觀形貌。在圖中呈現(xiàn)的球狀顆粒為沒(méi)有充分水化的粉煤灰顆粒，從圖中可以看出，粉煤灰顆粒之間粒徑相差較大，說(shuō)明水化還沒(méi)進(jìn)行徹底，常溫時(shí)，在混凝土中添加了粉煤灰，因?yàn)榉勖夯翌w粒很細(xì)，由于其火山灰效應(yīng)，所以使水泥漿體中的結(jié)晶體變大、孔隙被填充的更加密實(shí)。C-S-H 凝膠體在常溫下呈大量簇狀堆積，堆積程度和方式略有不同，Ca(OH)2晶體在常溫下呈片狀六角柱體，晶體堆積較密實(shí)整齊，水泥漿體的這種組合結(jié)構(gòu)對(duì)提高基體密實(shí)性有很大幫助，使水泥石基體更加穩(wěn)定。

圖 4.2 為 A1 經(jīng)歷 200℃高溫后的微觀形貌。隨著溫度的升高，與常溫下相比，混凝土內(nèi)部發(fā)生很大的變化，C-S-H 凝膠體相比于常溫（20℃）時(shí)大大增加，此外，由于溫度升高，毛細(xì)水和凝膠水的蒸發(fā)造成內(nèi)部出現(xiàn)許多孔隙，化合水和結(jié)晶水的受熱分解使整塊試樣已經(jīng)不存在大晶體。整體結(jié)構(gòu)不如常溫下密實(shí)。

圖 4.3 為 A1 在 600℃環(huán)境下的微觀形貌，對(duì)比圖 4.1 和 4.2 可以發(fā)現(xiàn)，在600℃高溫下，出現(xiàn)了大量明顯的裂縫，并且這些裂縫相互貫通在一起，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)極其不完整，C-S-H 凝膠結(jié)構(gòu)分布變得很離散，已失去整齊完整的狀態(tài)，喪失了整體性，整個(gè)結(jié)構(gòu)失去了支撐的作用，強(qiáng)度損失顯著。

本章用掃描電鏡方法（SEM）對(duì)聚丙烯纖維混凝土微觀試樣進(jìn)行分析研究，同時(shí)以空白混凝土（未摻纖維的混凝土）進(jìn)行對(duì)照，通過(guò)分析不同變量情況下（纖維摻量、溫度和凍融循環(huán)次數(shù)）聚丙烯纖維混凝土微觀形貌變化情況，得出了以下結(jié)論。

（1）水泥漿體隨著溫度的升高逐漸脫水，C-S-H 凝膠結(jié)構(gòu)隨溫度的升高變得不再密實(shí)，水泥漿體孔隙率變大、裂縫增多并且擴(kuò)展至形成主裂縫。

（2）經(jīng)歷 200℃高溫后，聚丙烯纖維的融化，在混凝土內(nèi)部留下孔道，顯著提高混凝土的氣滲性，使材料的連通性能得到明顯改善，抑制了混凝土內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展。

（3）經(jīng)歷了 600℃高溫后，聚丙烯纖維達(dá)到了其燃點(diǎn)（580℃），聚丙烯纖維熔化消失了，只留下了其孔道，內(nèi)部產(chǎn)生較大的裂縫，強(qiáng)度有顯著下降。

（4）在常溫下，亂向分布聚丙烯纖維在凍融過(guò)程中減少了混凝土的收縮，減少了骨料、砂漿和纖維結(jié)合面裂縫的產(chǎn)生，緩解了應(yīng)力在凍融循環(huán)過(guò)程中對(duì)混凝土的作用。提高了混凝土的抗凍性能。

（5）通過(guò)分析可以得出，經(jīng)過(guò) 200℃后，摻入 1.2kg/m3的聚丙烯纖維對(duì)混凝土的抗凍性能有很好的提高。但是經(jīng)過(guò) 600℃后，摻入 1.2  kg/m3的聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗凍性能的提高作用有限。經(jīng)過(guò) 600℃和凍融循環(huán)的耦合作用后，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的裂縫，強(qiáng)度有顯著下降。

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