聚丙烯纖維是一種以聚丙烯為主要原料，以獨特生產工藝製造而成的高強度束狀單絲纖維。加入混凝土或砂漿中可有效的控製混凝土（砂漿）固塑性收縮、幹縮、wendubianhuadengyinsuyinqideweiliefeng，fangzhijiyizhiliefengdexingchengjifazhan，dadagaishanhunningtudezuliekangshenxingneng，kangchongjijikangzhennengli，keyiguangfandeshiyongyudixiagongchengfangshui，gongyeminyongjianzhugongchengdewumian、牆體、地坪、水池、地下室等，以及道路和橋梁工程中。
聚丙烯纖維的物化性能
纖維增強高性能混凝土的概述
水shui泥ni混hun凝ning土tu材cai料liao是shi目mu前qian世shi界jie上shang應ying用yong最zui廣guang泛fan的de人ren造zao建jian築zhu材cai料liao，但dan混hun凝ning土tu因yin脆cui性xing而er容rong易yi產chan生sheng裂lie縫feng是shi其qi固gu有you的de弱ruo點dian，普pu通tong高gao強qiang混hun凝ning土tu其qi抗kang拉la強qiang度du遠yuan遠yuan低di於yu抗kang壓ya強qiang度du，而er易yi發fa生sheng脆cui性xing破po壞huai，影ying響xiang了le工gong程cheng的de使shi用yong壽shou命ming。隨sui著zhe我wo國guo城cheng市shi建jian設she的de高gao速su發fa展zhan，建jian築zhu技ji術shu的de不bu斷duan革ge新xin，高gao層ceng建jian築zhu、高架路橋、地鐵交通等都對混凝土的性能提出了諸如：高抗拉抗壓、高韌性、高抗滲、阻裂、易於施工等更高的要求，於是在改造混凝土的過程中，纖維增強混凝土應運而生。
纖(xian)維(wei)增(zeng)強(qiang)混(hun)凝(ning)土(tu)，即(ji)是(shi)在(zai)普(pu)通(tong)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)摻(chan)加(jia)或(huo)合(he)成(cheng)纖(xian)維(wei)或(huo)鋼(gang)纖(xian)維(wei)或(huo)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)或(huo)碳(tan)纖(xian)維(wei)等(deng)，這(zhe)體(ti)現(xian)了(le)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)設(she)計(ji)的(de)思(si)想(xiang)，尤(you)其(qi)是(shi)合(he)成(cheng)纖(xian)維(wei)增(zeng)強(qiang)混(hun)凝(ning)土(tu)，既(ji)保(bao)留(liu)了(le)混(hun)凝(ning)土(tu)原(yuan)存(cun)的(de)高(gao)抗(kang)壓(ya)性(xing)的(de)特(te)點(dian)，又(you)能(neng)大(da)大(da)增(zeng)加(jia)其(qi)抗(kang)裂(lie)性(xing)能(neng)、韌性、及抗滲性、列加符合現代高新建築工程的要求。
TB-Fiber砼伴聚丙烯纖維的作用機理
由美國的Remuald和Baton提(ti)出(chu)的(de)纖(xian)維(wei)間(jian)距(ju)理(li)論(lun)，根(gen)據(ju)線(xian)彈(dan)性(xing)斷(duan)裂(lie)力(li)學(xue)來(lai)說(shuo)明(ming)纖(xian)維(wei)對(dui)於(yu)裂(lie)縫(feng)發(fa)生(sheng)和(he)發(fa)展(zhan)的(de)約(yue)束(shu)作(zuo)用(yong)。此(ci)理(li)論(lun)認(ren)為(wei)聚(ju)丙(bing)烯(xi)纖(xian)維(wei)摻(chan)入(ru)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)可(ke)降(jiang)低(di)混(hun)凝(ning)土(tu)體(ti)內(nei)裂(lie)縫(feng)尖(jian)端(duan)的(de)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)係(xi)數(shu)。
根據Remuald的理論分析，當水泥基體中纖維的平均中心距＜7.6mm時，纖維混凝土的抗拉或抗彎初裂強度均得以明顯提高，他還推導出了呈三維亂向分布的纖維平均中心間距的計算公式：
纖維在混凝土中的阻裂效應很大程度上取決於纖維的平均間距S值與單位體積纖維混凝土中纖維的根數N值。
Krenchel推導出的S值和N值計算公式如下：
由式（2）（3）可看出，當W為恒定值時，纖維直徑d越小，比重γ越小，則纖維間距S也越小，纖維根數N值越大。根據以上（2）（3）式計算的三種纖維的S值和N值如下表：
TB-Fiber聚丙烯纖維對混凝土的增強功能
■對混凝土的阻裂作用：
TB-fiber纖xian維wei在zai混hun凝ning土tu中zhong呈cheng三san維wei立li體ti分fen布bu，可ke有you效xiao的de降jiang低di微wei裂lie縫feng尖jian端duan的de應ying力li集ji中zhong，可ke使shi混hun凝ning土tu或huo砂sha漿jiang因yin幹gan縮suo引yin起qi的de拉la應ying力li消xiao弱ruo或huo消xiao除chu，阻zu止zhi微wei裂lie縫feng的de發fa生sheng和he擴kuo展zhan。在zai塑su性xing混hun凝ning土tu中zhong，TB-fiber起到了支撐集料的作用，可以減少和抑製混凝土的離析傾向，故而減少甚至阻止了混凝土的表層裂縫的產生。
附：關於評價纖維混凝土或砂漿抗裂性能的試驗檢測方法，現在尚無國家標準，一般多參照美國材料與試驗協會（ASTM）介紹的由Paul・p・Kraai提出的測試方法（發表於《Concorte Construetion》雜誌（1984年7月的第
663頁））：試驗時用砂漿的重量配合比為：水泥:砂漿=1:3.3，水灰比=0.55，用木模或鋼模澆注成型為板狀試件後，暴露於實驗室空氣中，並置於風扇之下，以10~15m/小時迅速吹向試件。實驗室溫度為22±2℃，相對濕度為24±1%，經3小時後，關閉風扇，然後將試件轉移至室外暴露21小時，用計數法評估試件在齡期為24小時的裂縫情況。
■對混凝土抗滲性能的改善：
TB-fiberxianweikeyouxiaodejianshaohunningtudesuxingliefeng，bingyizhiliefengdefazhanhexianghuguantong。junyunfenbudexianweidansixingchenglechengtuotixi，zuailebiaomianxishuihejiliaodechenjiang，jiangdilehunningtudemishuixing，jianshaolehunningtudemishuitongdao，shihunningtuzhongdekongxilvdadajiangdi，guershihunningtudekangshenxingyoumingxiandetigao。
實驗條件：按國標GBJ82-85的規定進行
混凝土的配合比: 水泥:砂=1:1.7,水灰比=0.4
試件齡期為28天
初始水壓為0.1MPa,之後每經8小時增加0.1MPa,最大達到1.4MPa為止
■對混凝土抗凍融性的提高：由於混凝土中的TB-fiberxianweidecunzaikeyiyouxiaodejianshaoduocidongrongxunhuaneryinqidehunningtuneidekanglayinglijizhong，zuzhileweiliefengdejinyibukuozhan。lingwai，youyuhunningtukangshenxingdetigao，dangranyeyouliyugaishanqikangdongrongxing。
圖4：纖維對混凝土的抗凍融性的影響
實驗條件：混凝土的配合比： 水泥:碎石:砂=1:4:3,水灰比=0.6
試件尺寸為100×100×350mm圓柱形, 齡期為28天
凍結溫度為-17±1℃,解凍溫度8±1℃,共進行300次凍融循環,每一循環為4小時
■對混凝土抗衝擊性和韌性的提高
TB-fiberxianweiyouzhuyuxishouhunningtugoujianshouchongjishidedongneng，bingqieyouyuxianweidezuliexiaoying，zaihunningtushouchongjihezaizuoyongshi，xianweikeyizuneibuliefengdexunsukuozhan，guerkeyiyouxiaodezengjinhunningtudekangchongjixingherenxing。
圖2：纖維對混凝土抗衝擊強度的影響
實驗條件：按國標GB/T15231.5-94的規定進行
混凝土的配合比: 水泥:砂=1:2,水灰比=0.38
試件尺寸為:120×50×10mm×6塊,齡期為28天
圖3：纖維隨摻量對混凝土韌性的影響
■對混凝土耐久性的改善：
TB-fiberxianweiyouyulianghaodezuliexiaoguo，congerdadajianshaoliefengdefashenghefazhan，neibukongxilvdejiangdi，shidewaibuhuanjingzhongdeshuifenfushixinghehuaxuejiezhi，lvyandengdeqinshi、滲透減緩，也就是說，需要由裂縫提供的使破壞性、腐fu蝕shi性xing作zuo用yong逐zhu漸jian滲shen透tou並bing擴kuo大da的de渠qu道dao，由you於yu裂lie縫feng的de大da量liang減jian少shao，而er變bian得de微wei乎hu其qi微wei，對dui結jie構gou主zhu筋jin的de鏽xiu蝕shi的de危wei害hai減jian少shao，從cong而er使shi混hun凝ning土tu的de耐nai久jiu性xing得de到dao極ji大da的de改gai善shan和he提ti高gao。
■對混凝土耐火性能的提高：
在混凝土中，尤其是高強混凝土中摻加TB-fiber纖xian維wei，可ke有you效xiao的de提ti高gao混hun凝ning土tu的de耐nai火huo性xing和he發fa生sheng火huo災zai時shi的de安an全quan性xing。高gao強qiang混hun凝ning土tu具ju有you相xiang當dang的de密mi實shi性xing，在zai火huo焰yan中zhong因yin混hun凝ning土tu內nei部bu的de自zi由you水shui與yu分fen解jie的de化hua學xue水shui受shou熱re形xing成cheng的de高gao壓ya蒸zheng氣qi難nan於yu逸yi出chu，常chang導dao致zhi混hun凝ning土tu構gou件jian的de突tu然ran爆bao裂lie和he坍tan塌ta，危wei害hai嚴yan重zhong。
纖維混凝土，由於大量均勻分布的聚丙烯單絲纖維形成的立體網絡結構，當在火焰炙烤的混凝土構件內部溫度上升到165℃以上時，纖維熔化，形成內部連道的孔道以供強高壓蒸氣從混凝土內部逃逸，所以可有效的避免火災環境下的爆裂。
|
|
