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聚丙烯纖維混凝土是土木、水利等建筑工程的基礎(chǔ)材料，聚丙烯纖維混凝土開裂現(xiàn)已成為土木建設(shè)工程的通病。在相對(duì)濕度（RH）＜65%時(shí)，裂縫寬度小于0.5mm，在RH＞65%時(shí)裂縫寬度小于0.3mm，盡管這對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)帶來大的危害，但混凝土結(jié)構(gòu)受到載荷作用后，裂縫將會(huì)變寬，無害或少害裂縫將會(huì)變成有害裂縫。有害裂縫不僅影響到混凝土結(jié)構(gòu)的使用，同時(shí)也會(huì)縮短混凝土構(gòu)筑物的服役壽命，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 混凝土開裂，結(jié)構(gòu)承載能力下降。混凝土開裂將改變結(jié)構(gòu)的受力條件，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部甚至整體發(fā)生破壞。裂縫隨著環(huán)境載荷作用的不斷變化將削弱混凝土建筑物的剛度。混凝土開裂還會(huì)降低結(jié)構(gòu)的抗震能力，威脅結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和性。混凝土開裂，結(jié)構(gòu)耐久性能的劣化分為三個(gè)階段。階段一，混凝土的損傷及開裂增大了滲透性，降低了結(jié)構(gòu)保護(hù)層的有效厚度；階段二，滲透性的增加加速了環(huán)境中侵蝕性介質(zhì)、空氣及水分在混凝土結(jié)構(gòu)中的傳輸；階段三，混凝土性能劣化，內(nèi)部鋼筋銹蝕，結(jié)構(gòu)服役壽命縮短。 導(dǎo)致混凝土開裂的因素很多，從受力角度分析，主要來自如下三個(gè)方面：直接應(yīng)力的作用、間接應(yīng)力的作用、混凝土早期變形產(chǎn)生的應(yīng)力作用。聚丙烯纖維圖一展示了時(shí)科纖維阻止混凝土開裂的機(jī)理。當(dāng)混凝土開裂時(shí)，纖維1的斷裂、纖維2的拔出、纖維3架橋在裂紋的兩端、纖維4與混凝土脫粘，會(huì)有效的吸收混凝土開裂的能量，減小裂紋的間距，減少裂紋 的應(yīng)力，纖維5則進(jìn)一步阻擋了裂紋 的前進(jìn)，從而徹底阻止了裂紋的擴(kuò)展。當(dāng)混凝土持續(xù)受到外力時(shí)，裂紋只能從其他地方重新產(chǎn)生，如6號(hào)位置上，而重新產(chǎn)生的裂紋則還會(huì)繼續(xù)被纖維阻止擴(kuò)展。



向混凝土中添加聚丙烯纖維前需要先做好預(yù)處理，這樣可以實(shí)現(xiàn)再利用，聚丙烯纖維有利于降低生產(chǎn)成本，常用的預(yù)處理方法有下面幾種： 化學(xué)法：采用各種化學(xué)試劑對(duì)聚丙烯纖維進(jìn)行預(yù)處理，以提高纖維素的酶解的效率。 生物法：利用自然界中能降解木素的微生物來進(jìn)行預(yù)處理，主要的微生物有真菌類，它們可以有效降解纖維，促進(jìn)后續(xù)的酶水解反應(yīng)。 物理法：主要通過物理機(jī)械的方法如、碾和磨等傳統(tǒng)加工方法減小細(xì)度、增加比表面積，還可以用超聲波震蕩輻照預(yù)處理等方法達(dá)到改變纖維素結(jié)構(gòu)，使其易被纖維素酶催化的目的。為了提高混凝土的抗?jié)B性，我們通常會(huì)將比例合適的聚丙烯纖維摻入到混凝土中，摻入時(shí)，它的摻量需要把握好，多摻和少摻都無法使混凝土達(dá)到理想的使用性能。為此，實(shí)際施工時(shí)，我們需要采取有效的措施檢驗(yàn)纖維的摻量是否合理，如何檢驗(yàn)?zāi)兀肯旅鏋榇蠹以敿?xì)介紹。 1.水洗法檢驗(yàn)：將聚丙烯纖維從硅中洗出，曬干后稱量，單個(gè)取樣，含量偏差不得超過配比摻量的20%，每三個(gè)取樣含量平均值的偏差不得超過配比摻量的5%。 2.在硅澆注地點(diǎn)取樣檢驗(yàn)，每一工作班至少檢驗(yàn)二次，每次取三組樣品，每組樣品為10L。 3.該纖維硅表面濕潤(rùn)不少于7d，時(shí)間越長(zhǎng)越好，用濕的草袋鋪在表面或用養(yǎng)護(hù)材料。轉(zhuǎn)換梁時(shí)，拆模時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制在達(dá)到規(guī)范規(guī)定的混凝土28d強(qiáng)度之后。如果遇冬季施工，可按常規(guī)辦法采取防凍措施。 聚丙烯纖維的摻量一定要適中，要不然可能會(huì)導(dǎo)致不好的現(xiàn)象發(fā)生，因此，我們?cè)谔砑釉摾w維前，要注意仔細(xì)檢查它的摻量是否合理。





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水泥混凝土專用纖維主要用途： 1）防止混凝土出現(xiàn)塑性收縮裂縫。聚丙烯纖維混凝土在凝結(jié)硬化過程，表面失水會(huì)導(dǎo)致塑性收縮和裂縫，摻加聚丙烯纖維的混凝土，可以防止這種裂縫。由于聚丙烯纖維的彈性模量低于硬化混凝土，因此對(duì)硬化混凝土的抗裂性能（溫度應(yīng)力或機(jī)械荷載等作用產(chǎn)生裂縫）提高有限，對(duì)抗拉、抗彎強(qiáng)度提高也不大，對(duì)混凝土韌性有一定程度提高。 2）提高硬化混凝土的耐火性能。在高溫作用下，聚丙烯纖維會(huì)先軟化和燒掉，在混凝土中形成許多孔道，混凝土中被高溫汽化的水分就可以沿這些孔道排出，防止水分汽化形成內(nèi)部高壓而使混凝土爆裂，從而大幅度提高混凝土的耐火時(shí)間和耐火等級(jí)。 提高抗裂性能：均勻散布的纖維在水泥混凝土中呈現(xiàn)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在水泥混凝土塑性狀態(tài)中承受失水干縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，減少甚至完全阻止混凝土表層裂縫的產(chǎn)生。 提高混凝土的抗?jié)B性：摻入纖維后，能有效阻止水泥混凝土的離析現(xiàn)象，提高澆筑體的整體均勻性；顯著減少裂縫的數(shù)量、長(zhǎng)度和寬度，降低生成貫通裂縫的可能性，起到了阻斷混凝土內(nèi)毛細(xì)裂縫的作用，使混凝土的抗?jié)B性能得到明顯改善。同時(shí)，使混凝土內(nèi)水分、氯離子、空氣的轉(zhuǎn)移率降低，從而起到延緩鋼筋銹蝕的作用 增進(jìn)混凝土的韌性、抗疲勞性，提高混凝土的抗沖磨性能：纖維加入水泥基體，可降低水泥混凝土的脆性，提高基材的韌性。摻入纖維的水泥混凝土能承受幾萬次，乃至幾百萬次的靜力強(qiáng)度的應(yīng)力反復(fù)作用，仍保持良好的狀態(tài)。這一特性有利于經(jīng)常受到?jīng)_擊疲勞作用的一些水泥混凝土結(jié)構(gòu)（如道路、人行道、路面覆蓋層、倉(cāng)庫(kù)路面等）





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