摘要】聚丙烯具有價格低、抗(kang)塑(su)性(xing)幹(gan)燥(zao)收(shou)縮(suo)及(ji)良(liang)好(hao)的(de)裂(lie)後(hou)韌(ren)性(xing)等(deng)特(te)點(dian)，常(chang)用(yong)作(zuo)非(fei)結(jie)構(gou)性(xing)補(bu)強(qiang)材(cai)料(liao)。針(zhen)對(dui)聚(ju)丙(bing)烯(xi)纖(xian)維(wei)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)研(yan)究(jiu)現(xian)狀(zhuang)，對(dui)聚(ju)丙(bing)烯(xi)纖(xian)維(wei)的(de)抗(kang)裂(lie)作(zuo)用(yong)機(ji)理(li)做(zuo)了(le)探(tan)討(tao)，為(wei)聚(ju)丙(bing)烯(xi)纖(xian)維(wei)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)依(yi)據(ju)。
【關鍵詞】聚丙烯；混凝土；抗裂；增韌
【中圖分類好】 TV431.3 【文獻標識碼】B
聚丙烯具有價格低、物理力學性能好、抗早期塑性千燥收縮、抗爆、抗衝擊、抗疲勞、韌性好等特點，常用作非結構性補強材料。
zaoqihunningtuzhongshiyongdejubingxixianwei，daduoshiyoujubingxibomojinggaobeilashenhou，zaijingzhengunchuancierchengdeshuzhuanghechengxianwei，xiguanshangchengweijubingximoliexianwei。muqianshengchanfangfashizhijielasizhichengdedansishuzhuangjiheti，meiyishuzhongyouduogenxianweidansi，zaitourenjiaobanshizidongfensan。mouxiejubingxixianweishengchanguochengzhongjingguoleteshudebiaomianchuli，zheyangbaozhenglejubingxixianweiyuhunningtuzhongshuinishuihuawuzhijianjiaohaodezhanjie。
目前工程中常用的是美國生產的DR纖維，其經過特別的工藝處理，可以保證纖維在混凝土中長期發揮功效，保持混凝土優良的性能。表1列出杜拉纖維主要技術參數。
表1 杜拉纖維主要技術參數
材料 纖維類型 密度 吸水性 熔點 導熱性 導電性 拉伸極限
聚丙烯 束狀單絲 0.91g/cm3 無 168℃ 極低 極低 15%
抗拉強度 安全性 吸濕率 抗酸堿性 燃點 旦尼爾 彈性模量 自分散性
≥276MPa 無毒材料 ≤0.1% 極高 580℃ 15±2 3793MPa 好
1研究狀況
與木材、鋼材等建築材料相比，混凝土有著十分明顯的優點，但也存在著一些缺點。如抗拉強度低，通常其抗拉強度隻是抗壓強度的1/8-1/6；極限拉伸率極小，僅為0.005%-0.05%，在受拉或受彎時的變形能力很差且呈脆性破壞，抗斷裂性、抗衝擊性相應較低。
早在20世紀60年代中期，Goldfein用合成纖維作為水泥混凝土增強的可能性，發現尼龍、聚丙烯、聚乙烯等纖維有助於提高混凝土的抗衝擊性能。而Zollo等的試驗結果表明，若在混凝土巾旅右0.1％-0.3％的聚丙烯纖堆，可使混凝土的塑性收縮減少12%-25%。Grzybowaki與Shah用圓環形試件測定不同纖維體積摻率的聚丙烯纖維混凝土的裂縫寬度，發現該值隨纖維摻率的提高呈現較大幅度的下降。Ramakrishnantan的研究結果表明，摻有0.1%-0.3%聚丙烯纖維的混凝土經過200萬次加荷後，疲勞極限較素混凝土增加15%-18%。Hughes等研究了摻入原纖化和單絲聚丙烯纖維增強混凝土的應力應變曲線，並指出摻入聚丙烯纖維後混凝土的增韌效果顯著。
guoneiguanyujubingxixianweizengqianghunningtudeyanjiushisuizhejubingxixianweizaiguoneijianshexiangmuzhongdedaguimoyingyongkaishide，muqianzhuyaojizhongyujubingxixianweizengqianghunningtudewulilixuexingnengdeyanjiu。zhujiangdenggenjumeiguo、日本、韓國和中國等七家試驗室對PFRC的力學試驗進行誤差分析，建立力學性能計算，並按我國混凝土規範建立的變異係數原則修正力學關係，從而使PFRCdelixuexingnengshejizhibiaonengyuxianxingguojiahunningtuguifanbinggui。guzhangzhaodengyanjiurenwei，chanruhechengxianweihoukeyishishuyiwanjidexianweijunyundifenbuzaihunningtuneibu，hunningtusuxingjieduangansuojilengquesuochanshengdebiaomianliefengyidanyanshendaoxianweijiketingzhifasheng。xianweidekangliexingqujueyuxianweidechangduyuchanliang，zonghejishujingjiyibingkaolv，xianweichanliangwei0.6-0.9kg/m3已有良好的抗裂性。中國國家建築材料測試中心按中國國家標準GBJ82-85對摻有0.1%體積率的聚丙烯單絲纖維混凝土與素混凝土進行抗滲試驗和50次(ci)凍(dong)溶(rong)循(xun)環(huan)後(hou)試(shi)件(jian)重(zhong)量(liang)與(yu)抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)損(sun)失(shi)作(zuo)了(le)對(dui)比(bi)，證(zheng)明(ming)聚(ju)丙(bing)烯(xi)的(de)摻(chan)人(ren)對(dui)於(yu)抗(kang)滲(shen)和(he)降(jiang)低(di)強(qiang)度(du)損(sun)失(shi)方(fang)麵(mian)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)效(xiao)果(guo)。馬(ma)一(yi)平(ping)等(deng)在(zai)聚(ju)丙(bing)烯(xi)對(dui)於(yu)水(shui)泥(ni)混(hun)凝(ning)土(tu)性(xing)能(neng)影(ying)響(xiang)方(fang)麵(mian)主(zhu)要(yao)研(yan)究(jiu)內(nei)容(rong)有(you)：聚丙烯單絲與水泥石界麵脫粘強度及其影響因素；聚丙烯纖維對水泥複合材料物理力學性能，聚丙烯纖維參數、纖(xian)維(wei)幾(ji)何(he)形(xing)態(tai)對(dui)水(shui)泥(ni)混(hun)凝(ning)土(tu)塑(su)性(xing)幹(gan)縮(suo)開(kai)裂(lie)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)等(deng)。沈(shen)榮(rong)熹(xi)研(yan)究(jiu)了(le)低(di)摻(chan)率(lv)合(he)成(cheng)纖(xian)維(wei)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)機(ji)製(zhi)，歸(gui)納(na)總(zong)結(jie)了(le)合(he)成(cheng)纖(xian)維(wei)作(zuo)為(wei)混(hun)凝(ning)土(tu)增(zeng)強(qiang)材(cai)料(liao)的(de)特(te)點(dian)，表(biao)明(ming)低(di)摻(chan)率(lv)合(he)成(cheng)纖(xian)維(wei)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)具(ju)有(you)阻(zu)裂(lie)和(he)增(zeng)韌(ren)作(zuo)用(yong)。亢(kang)景(jing)付(fu)介(jie)紹(shao)了(le)水(shui)泥(ni)混(hun)凝(ning)土(tu)早(zao)期(qi)塑(su)性(xing)收(shou)縮(suo)的(de)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng)，約(yue)束(shu)狀(zhuang)態(tai)下(xia)塑(su)性(xing)收(shou)縮(suo)變(bian)形(xing)及(ji)收(shou)縮(suo)應(ying)力(li)的(de)量(liang)測(ce)方(fang)法(fa)，聚(ju)丙(bing)烯(xi)纖(xian)維(wei)的(de)尺(chi)寸(cun)和(he)摻(chan)量(liang)對(dui)改(gai)善(shan)塑(su)性(xing)收(shou)縮(suo)裂(lie)縫(feng)的(de)影(ying)響(xiang)，並(bing)嚐(chang)試(shi)著(zhe)對(dui)聚(ju)丙(bing)烯(xi)纖(xian)維(wei)阻(zu)裂(lie)增(zeng)韌(ren)的(de)機(ji)理(li)進(jin)行(xing)了(le)初(chu)步(bu)探(tan)討(tao)。
相比之下，國內對於纖維作用深層次的微觀機理如：纖維增強材料的疲勞行為、pilaoliewendezengchangjilidengdeyanjiudenghaihenshaoyoubaodao。tongshiyouyugezhongyuanyin，guoneiwaiyanjiudezhongdiandoufangzaileduanxianweizengqiangshuinifuhecailiaoshang，erchangxianweijiqizhiwuzengqiangshuinifuhecailiaoyanjiudexiangguanbaodaozejiaoshao。
有報告稱“摻人DR纖維的混凝土比未摻人杜拉纖維的混凝土無論是抗壓強度還是軸心抗壓強度都有明顯的提高”；也有觀點聲明“低摻率合成纖維對混凝土的抗壓、抗拉與抗彎強度以及楊氏彈性模量均無明顯影響。”中國國家建築材料測試中心曾對美國兩家公司的聚丙烯纖維分別以低摻率加入於混凝土中進行壓、拉、彎強度指標的檢測，那些“低摻率的合成纖維即可適度提高混凝土強度指標”的試驗結果“很可能是帶有選擇性的”。
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