聚丙烯腈纤维在混凝土中的作用:宁波聚丙烯纤维 (1)聚丙烯腈纤维掺人混凝土中经搅拌后呈三维乱向分布、构成三维乱向支撑网络,它具有分散收缩应力的作用和增大混凝土的粘聚性,阻止混凝土粗细骨料的离析,使水分移动困难,避免水分蒸发过快,从而减少了由于水泥浆体塑性收缩产生开裂的可能性,抑制了混凝土的微细裂缝的产生与发展。聚丙烯纤维 (2)聚丙烯腈纤维具有较高的抗拉强度和弹性模量,其弹性模量与混凝土相当。宁波聚丙烯纤维由于聚丙烯腈纤维弹性模量高于早期塑性状态的水泥基材,并且纤维的直径较细呈三维交错乱向分布于混凝土中,有效地增强混凝土基体的韧性,有助于削弱混凝土的塑性收缩,当收缩的能量分散到lm3数万条具有高抗拉强度和相对较高弹性模量的纤维单丝上,明显提高混凝土抗开裂变形的能力,从而抑制微裂缝的产生和发展。 (3)聚丙烯腈纤维的掺人明显减少混凝土的收缩变形。加人的纤维呈三维无规则分布,当裂缝发展与纤维相交时,纤维具有一定的应力传递的作用,宁波聚丙烯纤维可以抵消部分或全部应力;因此具有明显阻裂效应,从而增加了材料抵抗开裂的塑性抗拉强度。 聚丙烯腈纤维掺人混凝土中具有良好的抗收缩、抗裂、抗破碎等性能,抗拉效果非常显著,弥补了混凝土强度有余而韧性不足的缺点。有效地防止了桥面的早期开裂,从而保证了桥面的整体施工质量,延长了桥面的使用寿命,并且得到了社会各界人士的好评。因此众多人士认为聚丙烯腈纤维在改善混凝土抗裂性能方面有独特的优势,具有良好的经济效益和社会效益,值得推广应用。

水泥混凝土专用纤维主要用途: 1)防止混凝土出现塑性收缩裂缝。宁波聚丙烯纤维混凝土在凝结硬化过程,表面失水会导致塑性收缩和裂缝,掺加聚丙烯纤维的混凝土,可以防止这种裂缝。由于聚丙烯纤维的弹性模量低于硬化混凝土,因此对硬化混凝土的抗裂性能(温度应力或机械荷载等作用产生裂缝)提高有限,对抗拉、抗弯强度提高也不大,对混凝土韧性有一定程度提高。 2)提高硬化混凝土的耐火性能。在高温作用下,聚丙烯纤维会先软化和烧掉,在混凝土中形成许多孔道,混凝土中被高温汽化的水分就可以沿这些孔道排出,防止水分汽化形成内部高压而使混凝土爆裂,从而大幅度提高混凝土的耐火时间和耐火等级。 提高抗裂性能:均匀散布的纤维在水泥混凝土中呈现三维网状结构,在水泥混凝土塑性状态中承受失水干缩而产生的拉应力,减少甚至完全阻止混凝土表层裂缝的产生。 提高混凝土的抗渗性:掺入纤维后,能有效阻止水泥混凝土的离析现象,提高浇筑体的整体均匀性;显著减少裂缝的数量、长度和宽度,降低生成贯通裂缝的可能性,起到了阻断混凝土内毛细裂缝的作用,使混凝土的抗渗性能得到明显改善。同时,使混凝土内水分、氯离子、空气的转移率降低,从而起到延缓钢筋锈蚀的作用 增进混凝土的韧性、抗疲劳性,提高混凝土的抗冲磨性能:纤维加入水泥基体,可降低水泥混凝土的脆性,提高基材的韧性。掺入纤维的水泥混凝土能承受几万次,乃至几百万次的静力强度的应力反复作用,仍保持良好的状态。这一特性有利于经常受到冲击疲劳作用的一些水泥混凝土结构(如道路、人行道、路面覆盖层、仓库路面等)

聚丙烯纤维能够在混凝土中发挥其作用,宁波聚丙烯纤维很大程度上取决于纤维单丝在混凝土中的数量及其均匀分布。由于纤维的表面覆有专门的膜层,宁波聚丙烯纤维可使数以千万计的单丝纤维在混凝土中非常均匀地分布。为此,在一般情况下,纤维在混凝土中的掺量不必太高,1m3中掺加0.6-1.2kg即可。设取纤维的掺量为1m3混凝土加入0.9㎏聚丙烯纤维,如何计算在混凝土里添加聚丙烯纤维的量则1m3混凝土中单丝纤维(长度规格12mm)的数量即可达到将近2亿根。宁波聚丙烯纤维在水泥混凝土专用纤维的应用中掺加粉煤灰或硅粉增加抗冲耐磨强度和抗裂。据权威实验中心所做的配比试验,在掺加20%粉煤灰和优质聚丙烯纤维0.6/0.9/1.2kg /m3掺量的情况下,抗冲磨强度分别增加6—18%。南京水科院的试验证明,聚丙烯纤维和硅粉共掺,可以更有效地提高混凝土的抗冲磨性能33-58%。 要真正认识每一种材料的特性和优劣,强调一种材料排斥另一种材料的做法是行不通的。材料是不断变革的,要不断认识和使用新的材料。只有充分发挥材料的复合效应,才能综合解决工程中所遇到问题。

比如,具有高弹模的钢纤维和低弹模的聚丙烯混用,宁波聚丙烯纤维可在混凝土破坏过程中分别起着不同的作用。聚丙烯纤维由于其数量多及性能特点主要约束混凝土早期原生裂缝及微观裂缝,在较低拉应力情况下起作用;钢纤维根数不多但具有明显的增强,对宏观裂缝可以起到显著的阻裂作用。两种纤维可以从不同的阶段对混凝土裂缝的产生和扩展起到约束作用,宁波聚丙烯纤维提高混凝土的抗拉强度和抗弯拉强度,可以综合两种不同弹模的纤维吸收能量的优点,对混凝土内部的缺陷产生协同作用,既可以有效增强又可以有效增韧。 目前,在国内建筑工程界中应用和推广的合成纤维有许多品牌,有进口的,也有国产的,其中良莠不齐,相差很大。由于工程用纤维的生产属于化纤行业,使用者为建筑工程界。使用者宁波聚丙烯纤维对化纤生产是生疏的,无法从直观上判断纤维的优劣,但普遍关心能否均匀分散的问题。分散性是表面、直观的,但是从纤维的抗拉强度、伸展极限、握裹力等内在质量来看,不是直接靠观察能够得出结论的。 当然,聚丙烯纤维在混凝土中所起的作用,说到底是一种辅助作用。我们通常将其称为次要加强筋。混凝土当然要求正常施工养护,不能认为添加了纤维就不会有裂缝而忽视正常养护。这一点,毋庸赘述。

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