纤维在水泥混凝土中的应用
天然草木纤维在混凝土中的应用技术规程
天然草木纤维在混凝土中的应用技术规程一、前言混凝土是建筑中常用的材料，有着广泛的应用。
然而，由于混凝土本身的缺点，如抗裂性能差、自重大、易开裂等，使得混凝土的应用受到了一定的限制。
为了克服这些缺陷，近年来，天然草木纤维逐渐被引入到混凝土中，以提高其性能，本文将介绍天然草木纤维在混凝土中的应用技术规程。
二、天然草木纤维的种类天然草木纤维是指以天然植物纤维为主要原料，经过加工后用于混凝土中的一种材料。
根据原料的不同，天然草木纤维可以分为以下几种：1.木屑纤维：是以木材为原料加工而成的一种纤维，主要应用于混凝土的强度增强和收缩控制。
2.秸秆纤维：是以稻草、麦秸等为原料加工而成的一种纤维，主要应用于混凝土的抗裂性能提高。
3.草纤维：是以各种草类为原料加工而成的一种纤维，主要应用于混凝土的抗裂性能提高。
4.竹纤维：是以竹子为原料加工而成的一种纤维，主要应用于混凝土的强度增强和收缩控制。
三、天然草木纤维混凝土的制备工艺天然草木纤维混凝土的制备工艺主要包括以下几个步骤：1.原材料的选择：根据混凝土应用的不同需求，选择不同的天然草木纤维作为原材料。
2.纤维的处理：对天然草木纤维进行处理，包括清洗、烘干、粉碎等步骤。
3.混凝土材料的拌合：将水泥、骨料、天然草木纤维和其他混合材料按一定比例拌合均匀。
4.浇注成型：将拌好的混凝土倒入模具中，经过振实、养护等工艺后成型。
四、天然草木纤维混凝土的应用技术规程1.控制混凝土的水灰比：天然草木纤维混凝土中的纤维会吸收水分，因此在拌合混凝土时，要控制好水灰比，以保证混凝土的强度和稳定性。
2.控制纤维的掺量：天然草木纤维的掺量应根据混凝土的应用要求、工程环境和纤维的种类等因素确定。
一般来说，纤维的掺量不宜过多，以免影响混凝土的流动性和坍落度。
3.纤维的分散均匀：在混凝土中加入天然草木纤维后，要保证纤维能够分散均匀，以确保混凝土的性能稳定。
4.控制混凝土的养护条件：天然草木纤维混凝土具有一定的收缩性，因此在养护期间要保持适宜的湿度和温度，以避免混凝土出现开裂等问题。
混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法
混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法一、引言随着工业化进程的不断加速，建筑行业也在不断发展，对建筑材料的要求越来越高。
混凝土作为建筑行业的主要材料之一，其性能的优化也成为了当前的研究热点之一。
近年来，研究表明在混凝土中添加一定量的聚丙烯纤维可以大幅度改善混凝土的性能，本文将对混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法进行探讨。
二、聚丙烯纤维的特性聚丙烯纤维是一种合成纤维，通常由聚丙烯单体制成。
它具有以下特性：1. 轻质：聚丙烯纤维比钢材轻得多，可以降低混凝土的密度，提高混凝土的强度和耐久性。
2. 抗拉强度高：聚丙烯纤维的抗拉强度比同样体积的钢材高得多，可以提高混凝土的耐久性和抗裂性。
3. 耐腐蚀性强：聚丙烯纤维不易受到氧化和腐蚀，可以增加混凝土的耐久性。
4. 易于加工：聚丙烯纤维可以通过模压、挤压、拉伸等多种方式加工成不同形状的纤维，可以满足不同混凝土的需要。
三、混凝土中添加聚丙烯纤维的作用1. 提高混凝土的抗裂性：由于聚丙烯纤维的高强度和高韧性，可以有效地防止混凝土在受到外力作用时发生裂缝，从而提高混凝土的抗裂性。
2. 提高混凝土的耐久性：聚丙烯纤维的耐腐蚀性强，可以减少混凝土中的钢筋腐蚀现象，从而提高混凝土的耐久性。
3. 提高混凝土的强度：由于聚丙烯纤维的轻质和高强度，可以增加混凝土的强度和刚度，从而提高混凝土的承载能力。
4. 提高混凝土的韧性：聚丙烯纤维的高韧性可以有效地吸收混凝土中的能量，从而提高混凝土的韧性和抗震性能。
四、混凝土中添加聚丙烯纤维的方法1. 混凝土搅拌过程中添加：将聚丙烯纤维加入到混凝土搅拌机中，与混凝土一同搅拌，使其均匀分布在混凝土中。
2. 手工添加：将聚丙烯纤维均匀撒在混凝土的表面，然后用手工或机械工具将其混合到混凝土中。
3. 空气喷雾添加：将聚丙烯纤维利用喷雾器均匀喷雾到混凝土表面，然后用机械工具将其混合到混凝土中。
4. 水泥砂浆中添加：将聚丙烯纤维加入到水泥砂浆中，与水泥砂浆一同搅拌，使其均匀分布在水泥砂浆中。
PVA纤维混凝土的应用研究现状
PVA 纤维混凝土的应用研究现状引言混凝土属于脆性材料，其韧性较差。
而纤维抗拉强度较高，两者复合使用可以克服混凝土抗拉强度较低和脆性的缺点。
目前，应用到水泥混凝土内的纤维种类比较多，常用的包括碳纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、钢纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯醇纤维(PVA)等。
其中PVA 纤维增强水泥基材料是目前热门课题之一。
近年来，超高韧性水泥基复合材料是比较热门的一种新型建筑材料，其实质上是通过在混凝土中加入2%的聚乙烯醇短纤维制备出一种高性能纤维增强水泥基复合材料。
这种纤维增强混凝土在受到轴向拉伸和弯曲荷载作用下会呈现出显著的应变硬化特征，并且当受力开裂后，其承载力会经历一个类似于钢筋的假应变硬化阶段，而不会像钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土那样当遭受达到极限承载力的荷载作用时会突然降低。
1 PVA 的性能特点与其他种类的纤维相比，PVA 纤维具有以下几点优势：①高抗拉强度和高弹性模量;②与矿物掺合料的相容性较好;③高亲水性，能够较好地均匀分布在水泥浆体中;④与水泥基材料的界面结合较好;⑤高耐酸碱性;⑥直径适中，可达到39 mu;m;⑦环保，无毒无害。
几种常用纤维的性能参数见表1。
由表1 可以看出，钢纤维弹性模量较高，制作工艺较复杂，生产的钢纤维直径较大，不利于普遍应用。
聚丙烯纤维的弹性模量太低，碳纤维的弹性模量较高，其极限延伸率较小，且不能弯曲。
整体上看，聚乙烯纤维性能上与PVA 接近，但是聚乙烯纤维价格较高，不适合大量应用。
2 PVA 纤维增强混凝土的力学性能钱桂枫等人研究发现，PVA 纤维的最佳掺量是0.08%～0.1%，体积掺量在此范围内可以有效改善混凝土抗折强度，且PVA 纤维的长径比越小，强度提高效果越显著。
Fukuyama 等人对PVA 纤维增强混凝土构件进行了拉mdash;压循环荷载试验，结果发现当PVA 纤维掺量为1.5%时，构件的应变可以达1.5%，试件韧性较好，且裂缝宽度小于0.2 mm。
混凝土纤维
混凝土纤维混凝土纤维是混凝土材料中的重要组成部分，通过将纤维与水泥、砂和骨料混合，形成一种具有增强性能的混凝土。
混凝土纤维能够提供额外的强度、韧性和耐久性，使混凝土在受力的过程中表现更加优越。
历史与发展混凝土纤维的应用可以追溯到古代罗马时期。
然而，直到近几十年来，混凝土纤维才得到广泛的应用和研究。
随着科技的进步和建筑工程的发展，混凝土纤维在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。
分类与性能根据纤维的形状和材质不同，混凝土纤维可以分为钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等多种类型。
不同种类的混凝土纤维在混凝土中的作用也略有差异，但总体来说，它们都能够有效增强混凝土的性能。
混凝土纤维可以提高混凝土的抗拉强度、抗冲击性和耐久性，减缓混凝土的开裂和变形速度。
此外，混凝土纤维还可以提高混凝土的耐火性和抗渗性，在特定工程中发挥重要作用。
应用领域混凝土纤维广泛应用于道路、桥梁、隧道、水利水电、楼宇及海洋工程等领域。
在地震、风灾等自然灾害频发的地区，混凝土纤维更是被广泛应用于抗震、抗风等方面，保障工程的安全性和可靠性。
未来展望随着建筑工程的不断发展和完善，混凝土纤维作为一种重要的建筑材料将会迎来更广阔的应用前景。
未来，随着科技的不断进步，混凝土纤维的种类也将更加多样化，性能也将更加优越，为建筑工程的发展提供更多可能性。
混凝土纤维作为混凝土材料中的创新之一，将持续为建筑工程的安全性、耐久性和美观性作出贡献，为人类的生活环境提供更高水平的保障和便利。
混凝土纤维，守护未来的坚实之墙。
参考资料(XL)《混凝土纤维在道路工程中的应用研究》.《XX杂志》:XX-XX.(XL)《钢纤维混凝土的力学性能研究》.《XX学报》:XXX-XXX.以上内容仅供参考，具体实践中请根据工程需求和专业建议进行处理。
超高性能混凝土中钢纤维的作用机理研究
超高性能混凝土中钢纤维的作用机理研究超高性能混凝土（UHPC）是一种新型的高性能混凝土，具有高强度、高耐久性、高密实度等优异性能，并且广泛应用于桥梁、隧道、高层建筑等工程领域。
而钢纤维是UHPC中常用的增强材料之一，它能够有效提高UHPC的抗拉强度、耐冲击性、抗裂性等性能。
本文将从以下三个方面探讨钢纤维在UHPC中的作用机理：增强效应、界面效应、断裂韧性。
一、增强效应UHPC中的钢纤维可以有效地增强混凝土的力学性能，特别是抗拉强度和冲击强度。
钢纤维在混凝土中的作用主要有以下两个方面：1.1 增强混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度是其相对较弱的力学性能之一，而钢纤维的加入可以有效提高混凝土的抗拉强度。
这是因为钢纤维的强度远高于混凝土的强度，而且钢纤维与混凝土之间的粘结力较强，可以有效地阻止混凝土的开裂和破坏。
此外，钢纤维的加入还可以提高混凝土的延性和变形能力，从而增加混凝土的抗震性能。
1.2 增强混凝土的冲击强度UHPC在受到冲击载荷时，容易发生局部破坏和裂缝扩展，而钢纤维的加入可以有效地防止混凝土的破坏和裂缝扩展，从而提高混凝土的冲击强度。
此外，钢纤维的加入还可以增加混凝土的能量吸收能力，从而提高混凝土的耐久性和抗震性能。
二、界面效应UHPC中的钢纤维与水泥基质之间存在界面，界面的性质和质量对UHPC的力学性能有着重要的影响。
具体而言，界面效应主要有以下两个方面：2.1 提高混凝土的完整性钢纤维与水泥基质之间的界面可以提高混凝土的完整性，防止混凝土内部的裂缝逐渐扩大，从而保持混凝土的力学性能。
此外，界面效应还可以增加UHPC的弹性模量和刚度，提高其耐久性和抗震性能。
2.2 影响钢纤维的分散性和分布UHPC中的钢纤维分散性和分布均对混凝土的力学性能有着重要的影响。
如果钢纤维分散不均匀，会导致混凝土的强度和延性不均，从而影响混凝土的力学性能。
此外，钢纤维的分布不均匀还会导致混凝土的开裂和破坏，从而影响混凝土的耐久性和抗震性能。
玻璃纤维在混凝土中标准添加量
玻璃纤维在混凝土中标准添加量玻璃纤维在混凝土中标准添加量引言:玻璃纤维是一种重要的材料，它被广泛应用于建筑、道路和桥梁等工程中。
在混凝土中添加适量的玻璃纤维可以显著改善混凝土的力学性能和耐久性。
本文将深入探讨玻璃纤维在混凝土中的标准添加量，并分析其对混凝土性能的影响。
一、玻璃纤维在混凝土中的作用玻璃纤维具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优点，可以有效地增强混凝土的抗张强度和抗裂性能。
混凝土材料的强度主要由其内部的水泥砂浆胶体和骨料骨架组成。
添加适量的玻璃纤维可以在砂浆胶体中形成强大的纤维网状结构，增加混凝土的受力面积，阻止裂缝的扩展，并提高混凝土的韧性。
二、玻璃纤维在混凝土中的标准添加量玻璃纤维在混凝土中的添加量应根据具体项目的需求来确定。
一般情况下，标准添加量为混凝土总质量的1-2%。
但是，在具体工程应用中，还需要根据混凝土的用途、施工条件、设计要求等因素来进行调整。
如果混凝土材料的主要目标是提高抗裂性能和耐久性，则可以添加较高的玻璃纤维含量。
而在一些特殊的工程中，如地下工程、高温环境和化学腐蚀环境等，可能需要进一步增加玻璃纤维的添加量。
三、玻璃纤维对混凝土性能的影响1. 抗张强度和抗裂性能：适量添加玻璃纤维可以显著提高混凝土的抗张强度，增加混凝土的抗裂能力。
纤维与胶凝材料的黏结力和纤维之间的互相纺织力可以有效地吸收和分散应力，从而减小混凝土中的裂缝产生和扩展。
2. 抗冲击性能：玻璃纤维可以增加混凝土的韧性和抗冲击性能，使其能够更好地承受外部冲击和振动，提高结构的安全性和耐久性。
3. 耐久性：玻璃纤维对混凝土的耐久性有较好的改善作用。
通过抑制混凝土中的裂缝，降低水和气体的渗透，玻璃纤维可以增强混凝土的耐久性，减少因外部因素而对混凝土结构造成的损害。
结论:玻璃纤维在混凝土中的标准添加量应根据具体项目需求确定，通常为混凝土总质量的1-2%。
适量添加玻璃纤维可以显著增强混凝土的抗张强度、抗裂性能和耐久性。
混凝土中加入纤维的方法
混凝土中加入纤维的方法一、引言混凝土是一种常用的建筑材料，其强度和耐久性一直是人们关注的重点。
然而，随着对混凝土性能的不断提高，对其强度、耐久性和韧性等方面的要求也越来越高。
因此，加入纤维是一种有效的提高混凝土性能的方法。
二、纤维的种类纤维的种类主要有以下几种：1. 金属纤维2. 玻璃纤维3. 碳纤维4. 钢丝绳5. 聚丙烯纤维三、加入纤维的方法1. 直接添加法直接添加法是将纤维直接加入混凝土中，然后进行搅拌。
这种方法适用于所有类型的混凝土。
2. 预混法预混法是将纤维预先混合到混凝土中的某些成分中，例如水泥、砂子或骨料中。
这种方法适用于任何类型的混凝土，但需要注意混凝土的配合比例。
3. 溶液法溶液法是将纤维溶解在水中，然后将其添加到混凝土中。
这种方法适用于某些类型的纤维，例如聚丙烯纤维。
四、纤维的加入量纤维的加入量应根据混凝土的用途和要求来确定。
一般来说，加入量为混凝土总重量的1%至5%之间。
如果要求混凝土的韧性较高，则应增加纤维的加入量。
五、纤维的长度和直径纤维的长度和直径对混凝土的性能有着重要的影响。
一般来说，纤维的长度应在20毫米至50毫米之间，直径应在0.1毫米至1.0毫米之间。
如果纤维的长度和直径过大，则易造成混凝土的均匀性不好，影响混凝土的力学性能。
六、纤维的选择纤维的选择应根据混凝土的用途和要求来确定。
不同类型的纤维具有不同的性能，应根据混凝土的要求来选择合适的纤维。
七、纤维的作用1. 提高混凝土的韧性和抗裂性能。
2. 提高混凝土的耐久性和抗冻性能。
3. 减少混凝土的收缩和变形。
4. 提高混凝土的抗冲击性能。
八、纤维混凝土的施工纤维混凝土的施工过程与普通混凝土的施工过程基本相同。
但由于纤维的加入，混凝土的流动性会受到一定的影响，需要注意搅拌的时间和混凝土的配合比例。
九、纤维混凝土的应用纤维混凝土广泛应用于各种建筑和工程中，例如桥梁、隧道、水利工程、地下工程、地面铺装等。
十、结论通过加入纤维，可以有效提高混凝土的性能和耐久性，使其更加适用于各种建筑和工程。
混凝土中高性能纤维的作用原理
混凝土中高性能纤维的作用原理混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中的材料，其主要成分为水泥、砂子、石子和水。
然而，由于混凝土的强度和韧性存在一定的局限性，为了提高其力学性能，人们引入了高性能纤维作为混凝土的添加剂。
高性能纤维包括钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等，它们的加入可以显著提升混凝土的抗拉强度、抗冲击性能等。
一、高性能纤维的种类及特点1. 钢纤维：钢纤维是一种由高强度钢丝制成的纤维，其优点在于强度高、耐腐蚀、耐热、不易变形、成本低等。
钢纤维适用于对强度要求较高的混凝土结构，如桥梁、隧道等。
2. 聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是一种由聚丙烯制成的纤维，其优点在于耐腐蚀、防火、不导电、不燃等。
聚丙烯纤维适用于对耐久性要求较高的混凝土结构，如地下工程、水利工程等。
3. 玻璃纤维：玻璃纤维是一种由玻璃纤维制成的纤维，其优点在于抗拉强度高、耐腐蚀、耐高温、不导电等。
玻璃纤维适用于对耐久性和防腐要求较高的混凝土结构，如化工厂、污水处理厂等。
二、高性能纤维的作用原理1. 提高混凝土的抗拉强度：混凝土的受力机理是在受压状态下承受荷载，而在受拉状态下往往会出现裂缝。
钢纤维、聚丙烯纤维等高性能纤维的加入可以有效地防止混凝土的裂缝扩展，从而提高混凝土的抗拉强度。
2. 提高混凝土的韧性：高性能纤维的加入可以提高混凝土的韧性，使其在发生裂缝后能够继续承受荷载，延缓混凝土的破坏。
同时，高性能纤维的加入还可以增加混凝土的能量吸收能力，提高其抗冲击性能。
3. 提高混凝土的耐久性：高性能纤维的加入可以增加混凝土的密实性，减少混凝土中的孔隙率，从而提高混凝土的耐久性。
此外，高性能纤维还可以增加混凝土的抗腐蚀性能，在一定程度上延长混凝土的使用寿命。
三、高性能纤维的加入方法高性能纤维的加入方法一般有两种：机械拌和和手工拌和。
1. 机械拌和：机械拌和是指将高性能纤维加入到混凝土搅拌机中与混凝土一起拌和。
这种方法适用于大量生产混凝土的工程，可以保证高性能纤维均匀地分布在混凝土中。
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纤维在水泥混凝土中的应用
作者:张 峰 单位:徐州空军后勤学院五系建筑力学教研室 [2004-9-16]
关键字:纤维－混凝土
摘要:为了降低水泥混凝土因裂缝导致的结构破坏，各国学者纷纷开展了增强增
韧水泥混凝土的研究，其中利用纤维增强增韧水泥混凝土引起了研究人员的广泛
关注。
为了降低水泥混凝土因裂缝导致的结构破坏，各国学者纷纷开展了增强增韧
水泥混凝土的研究，其中利用纤维增强增韧水泥混凝土引起了研究人员的广泛关
注。纤维在水泥混凝土领域的应用最早可以追溯到古埃及时代，草筋粘土砖和纸
筋灰是最早的纤维增强复合材料。美国在1990年和1991年举行了纤维增强混凝
土的专题报告会，拉开了纤维增强混凝土研究的序幕；1995年韩国举行了纤维
增强水泥混凝土的专题报告会，1996年在中国北京举行了第三届国际水泥混凝
土报告会，表明纤维增强混凝土的研究与应用已经国际化。著名的化学公司如杜
邦公司、3M公司、日本帝人公司等都开发出了多种水泥增强用纤维品种，并已
经在高速公路、桥梁、围栏等建筑物中获得广泛应用。＜br＞＜br＞ 高强度、
高韧性、高耐久性的纤维增强增韧水泥混凝土取得长足发展，代替传统的钢筋混
凝土或预应力混凝土已经成为国际趋势。在国外，纤维增强水泥混凝土复合材料
已经广泛应用于非承重构件中。国内的研究起步较晚，上海合成纤维研究所研究
了锦纶短纤维对水泥混凝土的增强效果，安徽皖维公司将维纶用于增强混凝土，
东华大学对水泥增强用丙纶短纤维进行了研究。此外，一些高校和研究院所也就
不同种类纤维的增强增韧作用进行了研究。＜br＞＜br＞ 1 水泥混凝土中的纤
维的种类＜br＞＜br＞ 水泥混凝土中常用的纤维分为钢纤维和非钢纤维两
类，非钢纤维按照弹性模量可以分为两大类：高弹性模量纤维（Ef/Ec＞1）和低
弹性模量纤维（Ef/Ec＜1）[2]。低弹性模量纤维（如各种有机纤维、尼龙、聚
丙烯、聚乙烯等）只能提高混凝土的韧性、抗冲击性能等与材料的塑性有关的物
理性能；高弹性模量纤维（如钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等）则能够改善混凝土
的强度和刚性。＜br＞＜br＞ 水泥混凝土增强增韧用纤维按作用方式可分
为：① 短纤维，改善纤维在水泥混凝土中的分散性，通过传递应力吸收高能量，
有效抗击冲击力和控制裂缝；② 短纤维铺网或网状纤维，增加纤维与基体的接
触面积和接触力，有效降低水泥混凝土固化过程中的塑性收缩，提高构件的耐冲
击力，延长构件的使用寿命[3]；③ 异形化纤维。如V形纤维、Y形纤维、带钩
形纤维等，异形化能够增加纤维与基体的接触表面，加强二者之间的有效粘结，
提高增强增韧效果；④ 表面涂层改性纤维，利用有机或无机化合物处理或涂层，
改善纤维在混合过程中的分散性，提高纤维与基体材料的粘结力。＜br＞＜br
＞ 2 纤维增强机理＜br＞＜br＞ 2.1 混合原理＜br＞＜br＞ 混合原理假
定混凝土基体和纤维完全粘结，且纤维在混凝土中呈一维单项排列。该混凝土的
强度是由纤维和基体的体积比和应力所共同决定的，该复合材料的抗拉强度公式
为：＜br＞＜br＞ σc=σfVf+σmVm （1）＜br＞＜br＞ 式中＜br＞＜
br＞ σc—复合材料的抗拉强度＜br＞＜br＞ σm —基体的抗拉强度＜br＞＜
br＞ σf —纤维的抗拉强度＜br＞＜br＞ Vf—单位混凝土体积中的纤维体积
＜br＞＜br＞ Vm—基体体积＜br＞＜br＞ 由于 Vf＋Vm＝Vc=1＜br＞＜br＞因
此 σc=σfvf+σm(1-Vf)＜br＞＜br＞ 由于混凝土基体与纤维充分粘结可以得
到：＜br＞＜br＞ εc=εf=εm 或 σc/Ec=σf/Ef=σm/Em (2)＜br＞＜br＞
＜br＞＜br＞设 σf/σm＝Ef/Em=m＜br＞＜br＞则有 σc=σm[1+Vf(m-1)]＜
br＞＜br＞ 混合理论只是简单的对纤维和水泥基体力学性能加合，并没有考
虑纤维在水泥基体中复杂的排列方式，纤维与基体的界面粘结情况，纤维的体积
掺量等影响因素，因此该理论有待于进一步的完善。＜br＞＜br＞ 2.2 纤维间
距理论＜br＞＜br＞ Romualdi等在1963年针对乱向短钢纤维增强混凝土提
出了纤维间距理论，它依据线弹性断裂力学原理，提出以纤维间距作为基本参数
的增强机理。该理论认为水泥基体内部存在不同尺度层次的孔隙和缺陷，造成应
力集中。为了增强水泥基材料的强度就必须减少裂缝的尺度和数量，缓和应力集
中的程度，提高抑制裂缝发展的能力。在水泥基体中掺入纤维将发挥约束裂缝发
展的作用。纤维间距越小，则缓和裂缝应力集中的作用越大，纤维混凝土的强度
和韧性的提高程度也越大。＜br＞＜br＞ 1964年Romualdi将上述概念用于
纤维混凝土中得到纤维间距的计算公式（略）。＜br＞＜br＞ 纤维间距理
论尽管只强调间距对纤维增强混凝土的力学性能的影响，有不全面之处，但是直
到现在该理论对纤维混凝土的增强机理仍有指导作用。＜br＞＜br＞上述两种理
论从不同角度针根据理想情况对纤维增强作出了解释。在实际试件中，纤维的排
列方式、作用形式更加复杂，因此必须充分考虑纤维在基体中的排列方式、纤维
与基体的作用力、纤维在试件破裂时的受力情况等。 3 纤维在水泥混凝土中的
作用＜br＞＜br＞ 在水泥混凝土中掺入一定量的纤维，当水泥凝固后，纤维
在试体中呈三维乱向分布，能有效提高水泥混凝土构件的力学性能。在纤维增强
的水泥混凝土复合材料中，纤维能减少水泥基体收缩而引发的微裂纹，在受荷初
期延缓和阻止基体中微裂纹的扩展并最终成为外荷的主要承载者[ 4 ]。纤维在
水泥和混凝土中的作用主要有：① 提高水泥混凝土的强度。纤维随机地分布在
水泥或混凝土中，并跨越水泥混凝土中存在的微细裂缝，对裂缝产生约束作用，
阻止裂缝扩展，提高水泥混凝土的强度。 ＜br＞＜br＞ Tjiptobroto等
[ 5 ]研究了高体积率钢纤维增强的DSP材料（Densified system containing
homogeneously arranged ultra-fine particles，意即“均布超细微粒密实
体” ），当钢纤维的体积率为12%时，DSP的极限拉应变可由0.015%增至0.2%，
与此同时抗压强度可提高3.8倍。② 提高水泥混凝土的抗冻性。纤维可以吸收
水泥固化或冷冻过程中形成的张力，从而延缓水泥固化过程中微裂纹的形成和扩
散，提高水泥混凝土的抗冻性。戴建国[6]指出，在混凝土中加入聚丙烯纤维，
按混凝土抗冻试验方法，经25次反复冻融，无分层与龟裂等现象产生。③ 提高
水泥混凝土的抗渗性。均匀乱向分布在混凝土中的大量纤维起了承托作用，降低
混凝土表面的析水与集料的离析，使混凝土中直径约100纳米左右的孔隙含量大
大降低，极大地提高混凝土抗渗防水能力。朱江[ 7 ]所做的实验表明，掺入聚
丙烯纤维的混凝土经24小时1.3MPa水压作用，未出现渗漏；掺量为0.05%和0.1%
（体积率）的聚丙烯纤维混凝土抗渗能力分别比素混凝土提高了40%和48%。④
提高水泥混凝土的抗裂性。纤维与水泥基材料充分混合，在水泥净浆或混凝土砂
浆中形成多向分布的网络支撑体系，降低水泥或混凝土在塑性收缩及冷冻时形成
的张力。在水泥混凝土收缩时，其收缩能量被纤维所吸收，有效增加了水泥混凝
土的韧性，抑制其裂纹的产生和发展。谷章昭等[ 8 ]在研究中发现，在混凝土
中掺入尼龙纤维，可以使混凝土中裂缝减少近70%。⑤ 提高水泥混凝土的耐磨
能力。陈栓发等[9]按照公路工程水泥混凝土试验规程，采用TMS－04型水泥胶
砂耐磨试验机进行试验，发现聚丙烯混凝土的耐磨能力优于普通混凝土，当聚丙
烯纤维的掺量为0.9kg/cm3，耐磨能力提高27.13％。⑥ 提高水泥混凝土的抗冲
击性。纤维作为增强材料，可以抑制水泥混凝土中微裂纹的产生，提高水泥混凝
土的韧性、抗冲击性。美国伦比亚大学所作做的抗冲击试验表明[10]：在钢筋混
凝土中加入0.5％的纤维，其抗冲击能力明显提高。研究中发现，由于水泥基材
自身具有多相、多组分、多尺度层次的非均质特性，通常一种纤维很难达到预期
的增强增韧效果，将高弹模和低弹模、大尺度和小尺度的纤维混杂，使其在水泥
基材不同结构和性能层次上发挥作用，从而达到增强增韧的目的。＜ｂｒ＞＜ｂ
ｒ＞ „„ ＜ｂｒ＞＜ｂｒ＞摘自《中国水泥》2004年09月号 ＜ｂｒ＞
＜ｂｒ＞