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1 聚丙烯纖維性能
聚丙烯( polypropylene 單體分子式為C3H6) 是一種結構規整的結晶型聚合物。聚丙烯纖維是一種新型的混凝土增強纖維,被稱為混凝土的“ 次要增強筋”, 乳白色、無味、無毒,耐酸堿, 表面疏水,化學穩定性好; 主要缺點是分散性能差、與基體間的粘結力差, 經改性處理摻入混凝土中, 可明顯改善其韌性, 有時還能改善強度指標, 增強抗滲能力。聚丙烯纖維混凝土( Polypropylene Fiber Concrete, 簡稱PPFC) 是近年來迅速發展起來的一種優良且應用廣泛的新型復合材料, 廣泛應用于水利、交通、城市建設等工程中。據悉, 目前美國所用混凝土總量中, 合成纖維混凝土約占7%, 超過先期研究的鋼纖維混凝土( 占3%) 。本文結合多年來研究、應用聚丙烯纖維及混凝土技術的實際與現狀, 對聚丙烯纖維在混凝土中的應用進行分析, 以便于聚丙烯纖維在工程中的應用。
2 聚丙烯纖維混凝土技術應用
2.1 機理研究
國外對聚丙烯纖維混凝土的研究可以追溯到上個世紀60 年代, 那時就有人發現在水泥凈漿與砂漿中摻入少量聚丙烯纖維可以明顯提高其抗沖擊性能, 此后, 英國將短切聚丙烯纖維少量( ≤0.05%) 摻加于混凝土中用以制造樁殼、墻板、浮體等預制品。1970 年美國開始大力開發絲束相連的聚丙烯纖維, 代替控制混凝土的收縮。國內研究主要集中于對聚丙烯纖維混凝土的物理力學性能的研究: 姜雪潔等的研究表明抗滲效果與纖維摻量有關, 在一定摻量范圍內摻量越大, 效果越佳, 考慮性能改善與經濟成本, 一般工業與民用建筑中摻入量的體積率以0.1%~0.3%較為合理, 纖維長度19mm~30 mm 為宜; 華淵等的研究表明, 與基準混凝土相比, 隨著纖維體積率的增加( 0~15%) , 纖維混凝土抗壓強度變化很小, 抗折強度則提高了12%~26%, 韌性也隨之增加; 孫家瑛研究了不同摻量聚丙烯纖維高性能混凝土的抗折、脆性、抗沖擊性能; 戴建國和黃承逵研究了網狀聚丙烯纖維混凝土的施工性能、抗壓、抗彎、韌性、抗滲、熱老化穩定性及收縮性能等
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