聚丙烯纤维混凝土的力学性能
聚丙烯纤维混凝土的力学性能
断裂强度、断裂伸长率和杨氏模量等力学性能是聚丙烯纤维混凝土的必测项目。
断裂强度是指单位细度的纤维能承受的最大拉伸力。
聚丙烯纤维以很小的掺量掺入混凝土中，就可以取得显著的抗裂效果，一方面因为混凝土产生裂纹源之后，高度分散的聚丙烯纤维在混凝土基体中充分发挥搭接作用和牵制作用，起到“次级加强筋”的效果，从而有效抵制裂纹的进一步扩展；另一方面因为聚丙烯纤维强度越大，混凝土的强度也越大。
采用纤维掺杂混凝土的重要意义在于纤维改善了混凝土构件的断裂强度，从而拓展了大跨度混凝土构件的使用范围。
所以在使用中，断裂强度是一个非常重要的因素，聚丙烯纤维断裂断裂强度的大小，直接影响着聚丙烯纤维混凝土抗裂的能力。
图1是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维断裂强度的比较。
图1是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维断裂强度的比较。
聚丙烯单丝纤维的断裂强度在290~510Mpa之间，平均值为420Mpa，而实际测得的断裂强度平均值为512Mpa，合格率为95%；聚丙烯网状纤维的断裂强度制定的平均值为380Mpa，而实际测得的断裂强度的平均值为486Mpa，合格率为95%。
纤维承受的外力作用达到弹性极限时，其增长的长度与原来长度的百分比称为断裂伸长率。
此指标亦表征材料内部结构状况，现在工程纤维断裂伸长率普遍在5%~50%之间，而行业内明显存在两种不同的观点。
一种观点认为较小的断裂伸长率好，而且较大的断裂伸长率
也不易得到较高的断裂强度和弹性模量；另一种观点认为在相同的断裂强度和弹性模量前提下，较高的断裂伸长率可以吸收更多的能量，对混凝土的增韧有很大的好处。
图2是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维伸长率的比较。
在实际生产中，断裂伸长率在20%左右的聚丙烯纤维既拥有较高的断裂强度和弹性模量，又对混凝土的增韧有很大好处。
杨氏模量E是理想材料在较小形变时应力与相应的应变之比，它是材料的宏观物理和力学量，是弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质，是物体变形难易程度的表征。
聚丙烯纤维属于低弹模量纤维，掺入聚丙烯纤维可降低混凝土的脆性，增加韧性，改善混凝土的性能。
图3是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维杨氏模量的比较。
在混凝土实际生产中，弹性模量为3.8E3 Mpa左右的聚丙烯纤维的混入可以降低混凝土的脆性，增加韧性，改善混凝土的性能，满足砂浆、混凝土工程的质量需求。
碳-聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能试验研究
集 料 ：粗 集 料 为 二 级 配 碎 石 ：大 石 子 ｌ ～３ ０ ０
了一些成果’ ，但对其 它混杂纤维混 凝土的研究还 较少 。由于碳纤维是一种智 能材料 ，由其制成 的混凝 土既可作 为结构材料承担荷 载 ，又可作 为功能材料发 挥作用 。 。因此 ，将低 弹模 的聚丙烯 纤维与碳纤维
・
１０・ ３
路 基 工 程 Ｓｂｒ ｅＥｇ ｅｒｇ ｕｇ ｄ ｎｉ ｅｎ ａ ｎ ｉ
２ １ 第 ６期 （ ０ ０年 总第 １３ ） ５期
碳 一聚丙 烯 混 杂 纤 维 混 凝 土 力 学 性 能 试 验 研 究
杜 向琴
（ 水学 院建 筑 工 程 系 ，浙 江 丽水 丽 ３３０ ） ２０ ０
ｅ ｔ ｂ ｉｈｅ ｓｎ ｉ ｉｅ ｅｅ ｎ ｓａ ｌｓ ｄ ｕ ｉ ｇ ｆｎ ｔ ｌ ｍｅ ｔＡｎｓ ｓ ｓ ｆｗａ ｅ ｔ ｎａｙ ｅ ｔ ｅ ｉ ｆｕｅ ｅ ｏ ｆｅ ｅ ｂｂ ｒ ｌｙ ｒｒｇ ｄ ｔ ｎ ｙ ｏ ｔ ｒ ｏ ａ ｌｚ ｈ ｎ ｌ ｎｃ ｆｄｉ ｒ ｎｔｒ ｆ ｕ ｅ ａ ｅ ｉ ｉ ｉｙ ａ ｄ
事 土木 工 程 材 料 教 学 与 科 研 。 Ｅｍａ ： ｕｉ ｇｉ２０ ＠ — ｉ ｄｘａ ｑｎ０ ３ ｌ ｎ
１ ３． ｏ ］ ６ ｃ ｎ。
１ ２试验 配 合 比 。 试 验发 现 ，碳 纤维 对 拌 和 物 和 易性 影 响较 大 ，聚
Ｐａ ａ ｅ ｅ ｎ ｌ ｓｓｏ ｉａ ｔｅ ｓＴｒ ｃ ｆＣｏ ｐｏ ｉｅ Ｓｌｅ ｅ ｎ Ｔｕｎ ｌ ｒ ｍ ｔ ｒ Ａ ａ ｙ ｉ ｆＢａ ｌ ｓｌｓ ａ ｋ ｏ ｍ ｓｔ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎｅ
ＨＵＡＮＧ Ｘｉｏ ｈ ａ ａ — ｕ ，Ｌ Ｕ Ｘｕ — ｉ Ｉ ｅ ｙ ，ＸＩ ａ — ｈ ｎ Ｅ Ｘｉ ｏ ｓ ａ
聚丙烯纤维混凝土的力学特性及路面工程应用
第２ ０卷
第 ６期
河 南 科
学
Ｖ０ ． ０ Ｎｏ ６ １２ ．
２０ ０ ２年 １ ２月
ＨＥＮ Ａ Ｎ ＳＣＩ ＥＮ ＣＥ
Ｄｅ ． ０ ２ ｃ２ ０
文章编号 ：０ ４３ １ （０ ２ ０ —３ —３ １０ —９ ８ ２ ０ ）６７ ３０
１１ 物理 性能 ． 聚丙 烯 纤 维是 一 种 塑 料纤 维 ， 料 材
表 １ 聚丙烯纤维的物理性能
Ｔａ ｌ Ｐ ｙ ｉａ ａ ａ ｉｔ ｆｐ ｌｐｏｐ ｌｎ ｉｅ ｂｅ１ ｈ ｓｃｌｃｐ ｂｌ ｙｏ ｏｙ ｒ ｙｅ ｅｆｂ ｒ ｉ
为 白色 ， 透 明状 ， 呈 网状或 束状单 丝结 构 ， 混凝 半 并 在 土 中搅 拌时 分散 成 单 丝 状 。聚丙 烯 纤 维 的 主 要化 学 物理特 性… 如 表 １ 。 １２ 聚丙 烯纤维 混 凝土 的静载 力学性 能 ． 聚丙烯 纤
袋每 袋 ０ ９ ｇ纤 维长 １８ｍ。 ．ｋ ， ．ｃ （） ２ 水泥经 抽样 检验 对 比 ， 确定 采用 平顶 山水 泥厂 生产 的 ５ ５ ２ ＃普通硅 酸盐 水泥 。
（ ） 石 ： 用 平顶 山市姚 孟石 灰石 机械 加工 厂生产 的碎 石 。 ３碎 采
（） ： ４砂 采用 叶县 沙河 或鲁 山沙 河 中的河砂 ， 细 度 模数 均 为 ２ ７ ～３ ２属 中砂 或粗 砂 。 （ ） 用无 污 其 ．３ ． ， ５采 染水 。硫 酸盐含 量 应小 于 ２ ７ ／ｍ３含盐 量 不超过 ５ ／ｍ３ｐ ．ｍｇ ｃ ， ｍｇ ｃ ，Ｈ值 大于 ４ 。
分布于混凝土中使混凝土的整体性能得到改善 ， 较大程度改善混凝土的收缩性 能、 耐久性 、 抗冲击及疲劳韧 性。本文通过试验 ， 用聚丙烯纤维来改善混凝土的性能 ， 并结合平顶 山市的实际情况 ， 将聚丙烯纤维混凝土 应用 于实 际工 程 ， 得 了较好 的效果 。 取
混凝土中纤维对力学性能的影响研究
混凝土中纤维对力学性能的影响研究一、前言混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域。
然而，传统混凝土存在着一些缺陷，如易开裂、抗拉性能较差等。
为了改善混凝土的力学性能，研究人员开始向混凝土中添加纤维材料。
本文将就混凝土中添加纤维材料对力学性能的影响展开研究。
二、混凝土中纤维的种类混凝土中添加的纤维材料有很多种类，常见的有以下几种：1. 钢纤维：钢纤维是一种常见的混凝土增强材料，具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优点。
2. 玻璃纤维：玻璃纤维是一种轻质、高强度、抗腐蚀的纤维材料，可以用于混凝土的增强。
3. 碳纤维：碳纤维是一种轻质、高强度、高刚度的材料，可以大大提高混凝土的强度和韧性。
4. 聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是一种轻质、高韧性、耐腐蚀的纤维材料，可以用于混凝土的增强。
三、混凝土中纤维对力学性能的影响混凝土中添加纤维材料可以改善混凝土的力学性能。
以下是纤维对混凝土力学性能的影响：1. 抗拉强度：混凝土的抗拉强度是一个重要的指标，而传统混凝土的抗拉强度较低。
添加纤维材料可以大大提高混凝土的抗拉强度，其中钢纤维的增强效果最为明显。
2. 抗裂性能：混凝土容易出现裂缝，而添加纤维材料可以增强混凝土的抗裂性能，减缓裂缝的扩展。
其中，聚丙烯纤维的增强效果最为明显。
3. 疲劳性能：混凝土在受到反复荷载时容易出现疲劳破坏。
添加纤维材料可以提高混凝土的疲劳性能，延缓疲劳破坏的发生。
4. 冲击性能：混凝土的冲击性能较差，易发生冲击破坏。
添加纤维材料可以提高混凝土的冲击性能，减少冲击破坏的发生。
四、混凝土中纤维的应用研究混凝土中添加纤维材料已经得到了广泛的应用，下面是一些典型的应用研究：1. 隧道衬砌：由于隧道环境的特殊性，隧道衬砌需要具有良好的耐久性和抗裂性能。
添加纤维材料可以大大提高隧道衬砌的力学性能。
2. 桥梁结构：桥梁结构需要具有较高的强度和刚度。
添加纤维材料可以大大提高桥梁结构的力学性能。
3. 水利工程：水利工程中的混凝土结构需要具有较高的耐久性和抗裂性能。
聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能
程。这一过程 ，一般混凝土的收缩率在 ８ 一芏 １ Ｘ０
右 。混凝 土 的微裂 缝在 发展 过程 中 ，是 从无 到 有 、 从小 到大 向最 薄 弱 方 向定 向发展 。微 裂缝 向细 裂 缝 的发展 大 多数 （ 占 ７％ ） ３ ｄ凝胶 期 内完 约 ０ 在 ～７ 成 ， 时混凝土 的抗 拉 强度小 于 １ ａ如果 没有 采 此 ＭＰ ，
新型墙体材料产品确认管理暂行办法》 ，出台后将 对全省新墙材产品实行确认管理。
（ 张岚嵘 供稿 ）收稿日期：０ — — １ （ ２０ ４ ２
一
四是完善和提高新 型墙材质量标准。要制定
ｌ ７一
维普资讯
姜亚林， 张浩： 聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能
纤维 增 强 混凝 土 （ Ｒ Ｆ Ｃ一 ｒＲ ｉｆ ｃｄＣ ｎ ｅ ｏ ｅ ｏ． ｎｒ
拉伸极限 ：５ １％
燃点 ：９ ℃ ５３
含 湿 量： ０１ ＜ ．％
作用 有关 。
阻裂作用 ， 指纤维对新拌混凝土的早期收缩裂 缝 和硬化 后 的收缩裂缝 的产 生 和扩 展 的阻碍作 用。增强作用 ， 主要是抗拉强度的提高。增韧指材 料在各种受力状态下进入塑性 阶段保持一定抗力
和水泥的应形成结晶体 ， 这种晶体化合物的体积比 原材料的体积要小 ，因而引起混凝土体积的收缩 ： 和完善新型墙体材料产品质量标准 ， 提高新型墙体 材料产品质量档次和水平 ；要将应用新型墙体材 料、 执行建筑节能设计标准等要求纳入立项、 设计、
施工图设计文件审查 以及竣工验收备案等各个环 节， 促进 新材 料 、 技术 、 新 新工艺 的应用 。对 涉及人 身健康 的墙体材料 ，逐步纳入强制性产 品认证范 畴， 不经认证不得销售使用。 我省正在制定《 江苏省
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、背景介绍混凝土是一种常用的建筑材料，由水泥、骨料和水等原材料混合而成，具有高强度、耐久性好等优点。
然而，混凝土也存在着一些缺陷，如易开裂、易受温度变化影响等。
为了弥补这些缺陷，可以在混凝土中添加聚丙烯纤维。
本文将重点介绍混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法。
二、聚丙烯纤维的特性聚丙烯纤维是一种由聚丙烯单体聚合而成的合成纤维，具有轻、柔软、耐腐蚀、防火等特点。
聚丙烯纤维可以用于各种不同的应用领域，如纺织品、卫生用品、建筑材料等。
在建筑材料领域，聚丙烯纤维具有以下特性：1.增强混凝土的韧性和耐久性。
2.改善混凝土的抗裂性能。
3.增强混凝土的抗冲击性能。
4.提高混凝土的抗渗透性。
5.减少混凝土的收缩和变形。
6.改善混凝土的抗冻性能。
三、混凝土中添加聚丙烯纤维的作用混凝土中添加聚丙烯纤维可以起到以下几个作用：1.增强混凝土的韧性和耐久性聚丙烯纤维可以增加混凝土的韧性和耐久性，使其能够承受更大的压力和拉力，从而使混凝土更加牢固和耐用。
2.改善混凝土的抗裂性能混凝土中添加聚丙烯纤维可以有效地改善混凝土的抗裂性能，减少混凝土因温度变化和干燥引起的裂缝，并且可以在混凝土表面形成一个均匀的纤维网，增加混凝土的强度和韧性。
3.增强混凝土的抗冲击性能聚丙烯纤维可以增强混凝土的抗冲击性能，减少混凝土受到外力冲击时的损伤和破坏，从而使混凝土更加耐用。
4.提高混凝土的抗渗透性混凝土中添加聚丙烯纤维可以改善混凝土的抗渗透性能，防止混凝土遭受水侵蚀，从而延长混凝土的使用寿命。
5.减少混凝土的收缩和变形聚丙烯纤维可以减少混凝土的收缩和变形，防止混凝土在干燥过程中出现裂缝和变形，从而使混凝土更加稳定和耐用。
6.改善混凝土的抗冻性能混凝土中添加聚丙烯纤维可以改善混凝土的抗冻性能，减少混凝土受到冻融循环的影响，从而延长混凝土的使用寿命。
四、混凝土中添加聚丙烯纤维的方法混凝土中添加聚丙烯纤维的方法有以下几种：1.直接添加法将聚丙烯纤维直接加入混凝土中，与水泥、骨料等原材料一起混合搅拌，使其均匀分散在混凝土中。
聚丙烯纤维对混凝土性能的影响研究
聚丙烯 纤维对 混凝 土性能 的影 响研究
李伏琦 ’ 付 诚’ 张 静
（． 南新轩新型建 材有 限公 司，湖 南 湘潭 ４ １０ ； １湖 １ １０ ２ 青 岛银 盛泰集 团有限公 司，山东 青 岛 ２ ６０ ） ． ６ １９
摘 要 ：聚丙烯纤维 以其极 好 的化 学稳 定性和优 良的技 术经 济性 能 ，在 水泥基复合材料 中得
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｏ ｙ ｒ ｐ ｌ ｎ ｂ ｒ ｉ ｔ ｔ ａ ｒ ｙ ｇ ｏ ｈ ｍ ｉ ａ ｔ ｂ ｌｔ ｎ ｎ ｃ ｎ ｍ ｉ ｅ ｐ ｌ ｐ ｏ ｙ ｅ ｅ ｆ ｅ ｓ ｗｉｈ ｉｓ ｆ ｉｌ ｏ ｄ ｃ ｅ ｃ ｌｓ ａ ｉｉ ａ ｄ ｆ ｅ ｅ ｏ ｏ ｃ ｉ ｙ ｉ ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｆｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ， ｅ ｈ ｘ ｅ ｓｖ ｐ ｌ ａ ｏ ａ ｙ ｄ ｈ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｆｃ ｍ ｅ ｔ ｔ ｉ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｏ ｈ ｐ ｉ ｔ ｎ ｄ ｙ ｂ ａ ｉ ｔ ｅ ｂ ｓ ｏ ｏ ｉ ｏ ｅ ｎ ， ｈ ｓ ｅ ｔ ｃｉ ｙ ｎ ｅ
、
，
，
，
。
到 了广 泛 的研 究 和应用 。纤维 掺杂 混凝土 是 一种新
不 同弹性 模量 的纤维 对混凝土 力学性 能的影 响
，
随着 弹性 模量的 降低 ，增强作 用降低 ， 纤 维掺 入混凝 土 中 ，较 大程度地 改善 混凝 土的收 缩 采 用高模 量纤维 可大 幅度提 高混凝 土的抗拉 抗弯 强 性 、耐 久性 以及抗 冲击、抗疲 劳性 能。 度
混凝土的发展已 ０多年历史， 有ｌ０ 高强化在很长
时 间里是 努 力的 目标 。多年 来 ，工程技 术人 员从 原 材料 配合比 、外加 剂、制造工艺 、养护 工艺等 多方 面加 以研 究改进 虽取 得 了一些成效 但不理 想…，因 此 混凝 土 的高性 能化才是 解决 问题 的关键 。复合 化 是水 泥基材 料高性 能化 的主要途 径 纤 维增 强是 其核心
聚丙烯纤维和涤纶纤维混凝土力学性能的比较研究
维能 改 善混 凝 土 的脆 性破 坏ຫໍສະໝຸດ 特 征 ， 减 少混 凝 土 的 收
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ； Ｐ ｏ ｌ ｙ ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ； Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ５ ７ ２
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代。
关键词 ： 聚酯纤维； 聚丙烯纤维； 力 学 性 能
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：， Ｉ １ ｝ ｌ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｌ ｙ ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｓ ｂ ｙ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ．ｒ Ｉ １ ｝ ｌ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｓ ．ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｃ ａ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｌ ｙ
探究聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响
导读：本辑归纳了聚丙烯纤维混凝土在水利工程中的应用，聚丙烯纤维混凝土及其应用，聚 丙烯纤维混凝土性能的试验研究， 聚丙烯纤维高强混凝土在超高层建筑中的应用， 聚丙烯纤 维混凝土疲劳特性研究。
中国学术期刊文辑（2013）
目 录
一、理论篇 掺聚丙烯纤维对改善高强混凝土性能的研究 1 掺聚丙烯纤维改善 C120 超高强混凝土脆性的试验研究 3 多尺度聚丙烯纤维混凝土单轴拉伸试验 8 多尺度聚丙烯纤维混凝土抗裂性能的试验研究 14 改性聚丙烯纤维混凝土在水池结构中的抗渗应用研究 20 改性聚丙烯纤维刻蚀工艺与吸附性能的研究 23 混杂钢聚丙烯纤维混凝土弯曲韧性试验研究 27 基于 SHPB 试验的聚丙烯纤维增强混凝土动态力学性能研究 30 聚丙烯纤维对硅粉混凝土性能影响研究 35 聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响 37 聚丙烯纤维对水稳碎石抗裂性能影响研究 41 聚丙烯纤维对牺牲混凝土强度及早期抗裂性能的影响 44 聚丙烯纤维和涤纶纤维混凝土力学性能的比较研究 47 聚丙烯纤维和硅灰复掺增强路面混凝土的疲劳性能 50 聚丙烯纤维混凝土的抗裂经济性 52 聚丙烯纤维混凝土的抗裂性研究 53 二、发展篇 聚丙烯纤维混凝土抗裂性能试验研究 57 聚丙烯纤维混凝土抗氯离子扩散性能的试验研究 59 聚丙烯纤维混凝土特性及施工应用 62 聚丙烯纤维混凝土物理性能的试验研究 63 聚丙烯纤维在混凝土工程中的应用探析 67 聚丙烯纤维在混凝土渠道衬砌工程中的应用 69 聚丙烯纤维在混凝土中应用的研究 71 聚丙烯纤维在连云港港赣榆港区一期起步工程码头面层中的应用 73 聚丙烯纤维在抹灰工程中的应用 76 聚丙烯纤维在闹德海水库除险加固坝下消能工程中的应用 79 聚丙烯纤维在牛角坪大桥桥面防水层中的应用 81 聚丙烯纤维在喷射混凝土中应用性能研究 84 聚丙烯纤维在桥面铺装中的应用分析 86 聚丙烯纤维在水泥灰土稳定砂中的应用研究 88 聚丙烯纤维在水泥灰土稳定砂中的应用研究牛向飞 92 聚丙烯纤维在水泥基复合材料中的应用比较 95 聚丙烯纤维在厦门某工程地下室混凝土中的应用及其作用分析 97 聚丙烯纤维在预拌混凝土中的应用 99 聚丙烯纤维在预应力锚索中的应用 104
基于聚丙稀纤维混凝土力学性能的分析研究
吴亚 彬 （ 秦皇岛 发区飞 开 彪建筑工程有限 公司）
摘 要 ：介绍 了建 筑 用 聚 丙 烯短 纤 维 的性 能 以及 将 其 掺 入 混 凝 土 后 对 混 凝 土 性 能 的改 善 作 用 ，并 结合 材 料 力 学原 理 对其 作 用 机 理 进
２ 聚丙烯 纤维对 混凝 土 强度 的增强机 理
均 匀 而任 意 分布 的聚 丙 烯 纤维 在 混 凝 土 中 对混 凝 土 是， 由于传 统 混凝 土组 成材 料 的天然 特性 以及 组成 形 式 的 的增 强机 理 ： 普 通 混凝 土 在荷 载 作 用下 ， 图 １表 示 均 在 如 制约， 混凝土 存在 着 固有 弱点— — 抗 拉强 度低 、 韧性 差 等。 匀受拉 情 况 ， 由于 圆孔 或裂纹 处 的材 料将荷 载 卸给 了孔 边 随着 混凝 土强 度 的大 幅度 提高 ， 其脆 性特 征 也进一 步 突 出 材 料 ， 边 便 产生 了应力 集 中 ， 沿界 面 均 匀 分布 的拉 应 孔 则 出来 。 混凝 土 出现 裂缝 成 为建筑 业 的常 见性 问题 ， 混凝 力 将发 生重 分布 。 在 对于形如 椭 圆 的狭 长细纹 ， 图 ２所 示 ， 如 土 产生 的各 种病 害 中裂 缝病 害 约 占 ７ ％ ，几 乎所 有 的混 拉 伸荷 载 方 向与椭 圆长轴 方 向垂 直 ，在拉 应力 作 用下 ， ０ 长 凝 土工程 都 由于材 料性 质 、 施工 工 艺等原 因存在 有不 同程 轴 端点 的应 力 常常远 超 过 了混凝 土材 料 的抗拉 强度 ， 得 使 度 的裂缝 。 裂缝 的扩展 ， 部形 成应力 集 中 ， 局 使得 混凝 土强 材 料 在 外应 力还 远 小 于材 料 抗 拉 强度 时 ，就 发 生突 然 断 度 降低 ， 载 力下 降 ， 承 直接 影 响建 筑得 使 用寿命 ， 重 的还 裂 ， 使 裂缝 急剧扩 展 而突 然破 坏。 这就 是普 通混 凝土 构 严 促 将 对人 民生命 财产构 成威 胁。 件 中常发 生得 脆 性破 坏 。根 据材 料 力学 有 关理 论 ， 图 ２ 对 纤 维作 为混 凝土 次要加 强 筋 ， 掺入 以水泥 加 颗粒 集料 所 示情 形 ， 有如下 理论 应力 集 中系数 的经验 公式 ： 为基 体 的混 合料 中 ， 以用来增 强 活 改善普 通混 凝土 的一 可 ｎ［＋１ ）Ｘ１ ［一Ｄ）］ ［／ 一］ ：２（ １ 。 ｛ Ｊ １（ Ｘ、 Ｐ １｝ 一５ ］ ＋ Ｖ ： 些特 性 。随着 化 工产业 的发展 ， 批 的合成 纤维材 料 大量 大 出现 ，它们 既 能起 到增强 混凝 土 韧性和 抗疲 劳性 的作 用 ， 式 中 ： ａ／ 椭 圆长轴端 点 处的 曲率半径 ； Ｐ＝ ２ ｂ， ａ为椭 圆 ～ ～ 又 有经 济、 工简单 、 施 耐腐蚀 的特点。２ ０世纪 ７ ０年代 纤维 的短轴 长度 ； ｂ为椭 圆长轴 长度 ； Ｂ为半倍板 宽。 ～ ０㈠ ～ 混 凝 土技术传 入 中国。２ ０世 纪 ９ ０年代 初 ， 美 国本 土生 在 ｐ 一 下 ～ ｛ ｊ ： ｝｝ ｆ ｛ ： 产 、 够应 用于 纤维 混凝 土 的有机 纤维 透过 商业 渠道 流人 能
聚丙烯纤维混凝土的性能和应用
体 系 ， 以有效 地 防止混 凝 土骨料 的离 析 ， 可 降低混凝
土早期 的泌 水性 ， 也促 使 混 凝 土 的 级 配更 加均 匀 稳 定， 即可减 少 或防止 混凝 土 在浇筑 后早 期硬化 阶段 ， 因泌水 和水 分 散失 而 引起 塑 性 收 高 弹性 模 量 的 混凝 土 中 ， 作用
的实质是 最 大可 能 地 降 低 了 混凝 土 的脆 性 ， 而解 从 决 了混 凝土 因脆 性 引起 的容易 开裂 的先 天不足 。聚 丙烯 纤维 本 身具 有 一 定 的抗 拉 强 度 和拉 伸 率 ， 在 其
业的发展 及大 量工 程 研 究 和 实 践 ， 年来 聚丙 烯 纤 近
维 混凝 土得 以迅速 发 展并 广泛 应 用 。
１ 聚 丙烯 纤维 混 凝 土 的 工 作 机 理
聚丙烯 纤维是 一 种经 特殊 工 艺进行 纺 丝 、 断 、 切 亲水处理 后生 产 的 高 强度 束 状 单 丝 纤 维 ， 主要 通 它 过改 变混凝 土 的物理 力学 性能 来 达到 改 变混凝 土 内 部结 构的效 果 。聚丙 烯纤 维并 不 改变 混凝 土 中各种
２１ ０ ０年
第３ １卷
第 ２期
聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土 的 性 能 和 应 用
陈 济丰
（ 国建材 国际工 程有 限公 司 ， 海 ２ ０ ６ ） 中 上 ０ ０ ３
摘 要 ： 聚 丙烯 纤维混凝土作为新型复合 材料 ，已在 工业和 民用建设 工程 中得到 广泛 的应用 。通过 对聚 丙烯 纤
Ｃ Ｎ ｉ ｅｇ ＨＥ Ｊ－ ｎ ｆ
（ ｈｎ ｉ ｍｐ ｎ ｅｎ ｔ ｎ ｌ ｇｎ ｅｉｇＣ Ｃ ｉａＴｒｕ ｈ Ｉ ｔｒａｉ ａ ｉｅ ｒ ｏ，Ｌｔ ，Ｓ ａ ｇ ａ ０ ０ ３，Ｃ ｎ ） ｏ Ｅｎ ｎ ｄ ｈ ｎｈ ｉ ０ ６ ２ ｉ ｈ ａ