聚丙烯纤维对混凝土硬化后的些影响

 

 
聚丙烯纤维在混凝土中的加入对混凝土的抗压强度和弹性模量没有明显的影响，但确实增加了混凝土的抗拉强度。粉煤灰混凝土的劈拉强度约为其抗压强度的9%至13%。在混凝土中添加聚丙烯纤维可使劈裂抗拉强度增加约20%至50%[16]。


1. 抗压强度：混凝土的抗压强度是一个非常重要的参数，因为它决定了其他参数，如拉伸、弯曲等。许多文献都讨论了聚丙烯纤维对混凝土抗压强度的影响，并观察到聚丙烯纤维降低或增加混凝土的抗压强度，但在许多情况下，整体效应可以忽略不计。事实上，小体积聚丙烯纤维对混凝土抗压强度的影响可能被实验误差所掩盖。

2. 弯曲拉伸强度：随着纤维体积分数的增加，弯曲拉伸强度增加。随着纤维长径比的增加，纤维的强度也有所提高。

3. 断裂性能：纤维的使用有效地改善了高强混凝土的破坏性能。可以避免由于应变局部化导致的典型剪切键断裂。相反，如图7所示，在整个混凝土试件上形成了大量的纵向裂缝，这些裂缝主要朝向平行于或次平行于外部压应力的方向。

4. 混凝土的徐变和收缩特性：纤维减少徐变应变，这是指混凝土在恒定应力下的随时间变化的变形。然而，压缩蠕变值可能仅为普通混凝土的10%至20%。由于干燥过程中从混凝土中抽出水分，混凝土收缩也由纤维减少。显示了各种pfrc混合料以及非纤维混凝土混合料的收缩、徐变和总时变变形。从许多观点来看，由于纤维的存在，收缩率会降低。首先，纤维不会出现任何收缩，从而减少混合物的整体收缩。此外，纤维在混凝土配合比中的保水作用达到一定限度，有助于延缓收缩。因此，在混凝土配合比中加入纤维，有利于减少收缩变形。

5.弯曲冲击特性：梁下表面形成第一个可见裂纹所需的锤击次数定义为初始裂纹冲击次数（NCR）。失效冲击数nf是指一个主要宏观裂纹从梁底向梁顶扩展的次数。冲击延性指数定义为破坏冲击数与初始裂纹冲击数之比，可用来表示弯曲冲击延性。

6.氯离子渗透：除了由于纤维的包裹而提高机械性能外，纤维的存在也大大降低了氯离子渗透，这取决于纤维的取向。Antoni[17]研究了氯化物渗透效应，发现由于短纤维的随机取向，短纤维的渗透效应与长纤维相比微不足道。此外，在垂直于氯离子渗透的方向上，纤维作为界面过渡区的存在显著减少了氯离子进入混凝土的移动，而纤维则为氯离子沿着纤维的方向迁移提供了更容易的途径。