聚丙烯【抗裂纖維】有效防止混凝土開裂
纖維(聚丙烯纖維)混凝土是以水泥凈漿、砂漿或混凝土做基材,以非連續(xù)的短纖維或連續(xù)的長纖維做增強(qiáng)材料所組成的水泥基復(fù)合材料的總體,通常簡稱為“纖維混凝土”。事實(shí)上,利用纖維增強(qiáng)混凝土并非當(dāng)代的新設(shè)想,早在民間便有了將稻草或毛發(fā)混合拌入泥漿中制造土坯或土墻的經(jīng)驗(yàn),至于利用人造纖維來改善混凝土的性能,則還是最近十幾年才逐漸出現(xiàn)的思路和做法。
通常,纖維是短切、亂向、均勻分布于基體中。但是有時采用連續(xù)的纖維(如單絲、網(wǎng),布、束等)分布于基體中,稱為連續(xù)纖維增強(qiáng)混凝土。雖然纖維增強(qiáng)混凝土市場與整個混凝土產(chǎn)量相比還很小,但在北美的年增長率已達(dá)20%,而且報道說,全世界每年用于混凝土的纖維有30萬t 。纖維的種類和體積分?jǐn)?shù)對于纖維增強(qiáng)混凝土的性能有明顯影響。根據(jù)纖維體積分?jǐn)?shù),可方便地將纖維增強(qiáng)材料進(jìn)行劃分。低體積分?jǐn)?shù)(<1%)纖維用來減少收縮開裂。這些纖維被用于暴露表面大而收縮開裂風(fēng)險高的板或者路面。
與鋼筋和鋼絲網(wǎng)相比,分散纖維在減少收縮裂縫上有多方面的優(yōu)勢:
(1) 纖維在三維空間的均勻分布使荷載可以有效地分配;(2) 纖維受腐蝕不如鋼筋敏感;(3) 纖維可以減少用于安放鋼筋和鋼絲網(wǎng)的人工費(fèi)。中體積分?jǐn)?shù)(1%~2%) 這種體積摻量的纖維可以提高抗彎強(qiáng)度、開裂韌度和抗沖擊性。這種復(fù)合材料被用于像噴射混凝土這樣的施工方法,以及要求吸收能量、抵抗層裂、剝落和疲勞的結(jié)構(gòu)中。高體積分?jǐn)?shù)(>2%)這種摻量水平的纖維會使復(fù)合材料產(chǎn)生應(yīng)變硬化。由于這方面性能的改善,這種復(fù)合材料通常被稱為高性能增強(qiáng)復(fù)合材(HPFRC)。在過去十年里,甚至開發(fā)出了更好的復(fù)合材料,稱為超高性能纖維增強(qiáng)混凝土。
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