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1.混凝土的非结构性裂缝 混凝土出现裂缝,聚丙烯纤维长期以来认为是一种正常现象,并认为不影响其使用。当混凝土应力超过其强度时就出现裂缝。聚丙烯纤维由外力所产生应力而引起的裂缝可用提高混凝土铺砌面、板墙结构的结构强度加以补偿。然而由混凝土本身收缩引起的内蕴应力长期以来是一个需加控制的问题。由于这类裂缝不可预见它们发生的种类、位置和机理,其绝大多数是由于干燥过程中产生的收缩应力引起的内蕴裂缝。这些裂缝是混凝土浇筑后的 个24h内形成。沉陷和收缩裂缝初期在一段时间内是无法观察到的,它们常被表面抹光于表面弥合,或者只是不够宽而看不到,直到混凝土裂缝由于荷载使这些微裂隙薄弱面发展成为可见裂缝。 加入聚丙烯纤维的混凝土可减小其泌水率和总量,增加塑性混凝土的延伸度,涤纶高强纤维由此可成倍增加抗塑性沉陷裂缝的作用。聚丙烯纤维 2.微观补强的现代技术 为避免混凝土表面裂缝,常应用钢丝网,这总是担心它们的位置是否正确或已移动,给施工增加难度。而现今开发的聚丙烯纤维混凝土,是一种极为高级的在混凝土塑性和硬化过程中对其进行补强的现代新技术。 与钢丝网补强比较,纤维混凝土除能防止裂缝的集中出现外,还有对混凝土补强防止塑性收缩裂缝的出现,加强抗冲击、抗磨损、抗破损,具有防锈蚀,并有安全、使用方便等优点。另外纤维混凝土不必使用吊车、固定钢丝网等设备,因而可加快施工进度,节省施工费用。



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聚丙烯纤维能够在混凝土中发挥其作用,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,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。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。



聚丙烯纤维混凝土是土木、水利等建筑工程的基础材料,聚丙烯纤维混凝土开裂现已成为土木建设工程的通病。在相对湿度(RH)<65%时,裂缝宽度小于0.5mm,在RH>65%时裂缝宽度小于0.3mm,尽管这对混凝土结构不会带来大的危害,但混凝土结构受到载荷作用后,裂缝将会变宽,无害或少害裂缝将会变成有害裂缝。有害裂缝不仅影响到混凝土结构的使用安全,同时也会缩短混凝土构筑物的服役寿命,带来巨大的经济损失。 混凝土开裂,结构承载能力下降。混凝土开裂将改变结构的受力条件,导致结构局部甚至整体发生破坏。裂缝随着环境载荷作用的不断变化将削弱混凝土建筑物的刚度。混凝土开裂还会降低结构的抗震能力,威胁结构的整体稳定性和安全性。混凝土开裂,结构耐久性能的劣化分为三个阶段。阶段一,混凝土的损伤及开裂增大了渗透性,降低了结构保护层的有效厚度;阶段二,渗透性的增加加速了环境中侵蚀性介质、空气及水分在混凝土结构中的传输;阶段三,混凝土性能劣化,内部钢筋锈蚀,结构服役寿命缩短。 导致混凝土开裂的因素很多,从受力角度分析,主要来自如下三个方面:直接应力的作用、间接应力的作用、混凝土早期变形产生的应力作用。聚丙烯纤维图一展示了时科纤维阻止混凝土开裂的机理。当混凝土开裂时,纤维1的断裂、纤维2的拔出、纤维3架桥在裂纹的两端、纤维4与混凝土脱粘,会有效的吸收混凝土开裂的能量,减小裂纹的间距,减少裂纹 的应力,纤维5则进一步阻挡了裂纹 的前进,从而彻底阻止了裂纹的扩展。当混凝土持续受到外力时,裂纹只能从其他地方重新产生,如6号位置上,而重新产生的裂纹则还会继续被纤维阻止扩展。




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