為了評定聚丙烯腈纖維對道面混凝土早期裂縫的阻裂性能，據(jù)要求進(jìn)行混凝土材料選取和配合比設(shè)計。水泥為陜西耀縣水泥廠生產(chǎn)的P·0 42．5級水泥；砂為霸河產(chǎn)中砂，Ⅱ區(qū)，細(xì)度模數(shù)為2．65，表觀密度p,---2．7x103kg／m3；砂級配組成見表2。

為了研究聚丙烯腈纖維對道面混凝土的阻裂性能，分別對聚丙烯腈纖維的摻量、規(guī)格和攪拌時間的不同對混凝土抗裂性進(jìn)行了試驗方法。采用擬水平法進(jìn)行正交設(shè)計。道面聚丙烯腈纖維混凝土阻裂的試驗效果如圖1～3所示。從圖l中可以看出，纖維摻量的增加對裂縫減少近似呈線性關(guān)系。隨著纖維摻量的增加裂縫面積減少?？梢哉J(rèn)為隨著纖維數(shù)量的增加、纖維的間距愈小，早期抗裂效果愈明顯。當(dāng)纖維的間距小到一定值時，纖維對混凝土的早期抗裂性能的提高幾乎沒有作用。因此，纖維的數(shù)量存在著合理摻量。著纖維長度的增加裂縫面積減小。

當(dāng)纖維長度達(dá)到某個值時，對裂縫面積減少的作用則變小。說明纖維長度增加，水泥砂漿基材與纖維的握裹力增加，纖維的彈性模量、極限延伸率等物理特性易于發(fā)揮出更好的抗裂作用。纖維的長度存在著臨界長徑比厶肘。當(dāng)l／d<l Jd，即纖維的實際長徑比小于臨界長徑比，則纖維混凝土破壞時。纖維由水泥基材被拔出；1／d=lc／d，即纖維的實際長徑比等于臨界長徑比，只有基材的裂縫發(fā)生在纖維中央時纖維才能拉斷，否則纖維的短方向?qū)幕闹斜话纬觯?/span>11d>l。M，即纖維的實際長徑比大于臨界長徑比，則纖維混凝土被破壞時纖維可拉斷。

攪拌時間的不同會對混凝土的裂縫面積產(chǎn)生影響。這是因為，纖維在混凝土中分布的均勻程度是由攪拌時間所決定的，但過多的攪拌時間會導(dǎo)致部分纖維的斷裂，纖維長度則減少，影響了纖維對混凝土的組裂效果。

綜上分析，纖維規(guī)格(長度)對裂縫面積影響最大。纖維摻量對裂縫影響次之，攪拌時間影響最小。室內(nèi)試驗研究證明，在道面混凝土中摻入聚丙烯腈纖維可以很好地解決道面混凝土早期開裂的問題，說明聚丙烯腈纖維可以有效阻止早期裂縫的產(chǎn)生，可以在今后道面混凝土中推廣使用聚丙烯腈纖維。

聚丙烯腈纖維是一種抗裂強度高，分散效果好，混凝土摻量為每立方米0.5-1.0kg。應(yīng)用領(lǐng)域有：橋梁工程、道路工程、水利港口工程、建筑工程、隧道地鐵工程、機場工程等等。
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