聚丙烯腈纖維在混凝土中的作用：聚丙烯纖維 (1)聚丙烯腈纖維摻人混凝土中經(jīng)攪拌后呈三維亂向分布、構(gòu)成三維亂向支撐網(wǎng)絡(luò)，它具有分散收縮應(yīng)力的作用和增大混凝土的粘聚性，阻止混凝土粗細(xì)骨料的離析，使水分移動困難，避免水分蒸發(fā)過快，從而減少了由于水泥漿體塑性收縮產(chǎn)生開裂的可能性，抑制了混凝土的微細(xì)裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。聚丙烯纖維 (2)聚丙烯腈纖維具有較高的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，其彈性模量與混凝土相當(dāng)。聚丙烯纖維由于聚丙烯腈纖維彈性模量高于早期塑性狀態(tài)的水泥基材，并且纖維的直徑較細(xì)呈三維交錯亂向分布于混凝土中，有效地增強(qiáng)混凝土基體的韌性，有助于削弱混凝土的塑性收縮，當(dāng)收縮的能量分散到lm3數(shù)萬條具有高抗拉強(qiáng)度和相對較高彈性模量的纖維單絲上，明顯提高混凝土抗開裂變形的能力，從而抑制微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。 (3)聚丙烯腈纖維的摻人明顯減少混凝土的收縮變形。加人的纖維呈三維無規(guī)則分布，當(dāng)裂縫發(fā)展與纖維相交時，纖維具有一定的應(yīng)力傳遞的作用，聚丙烯纖維可以抵消部分或全部應(yīng)力；因此具有明顯阻裂效應(yīng)，從而增加了材料抵抗開裂的塑性抗拉強(qiáng)度。 聚丙烯腈纖維摻人混凝土中具有良好的抗收縮、抗裂、抗破碎等性能，抗拉效果非常顯著，彌補(bǔ)了混凝土強(qiáng)度有余而韌性不足的缺點。有效地防止了橋面的早期開裂，從而保證了橋面的整體施工質(zhì)量，延長了橋面的使用壽命，并且得到了社會各界人士的好評。因此眾多人士認(rèn)為聚丙烯腈纖維在改善混凝土抗裂性能方面有獨特的優(yōu)勢，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，值得推廣應(yīng)用。

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。在相對濕度（RH）＜65%時，裂縫寬度小于0.5mm，在RH＞65%時裂縫寬度小于0.3mm，盡管這對混凝土結(jié)構(gòu)不會帶來大的危害，但混凝土結(jié)構(gòu)受到載荷作用后，裂縫將會變寬，無害或少害裂縫將會變成有害裂縫。有害裂縫不僅影響到混凝土結(jié)構(gòu)的使用，同時也會縮短混凝土構(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科纖維阻止混凝土開裂的機(jī)理。當(dāng)混凝土開裂時，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，裂紋只能從其他地方重新產(chǎn)生，如6號位置上，而重新產(chǎn)生的裂紋則還會繼續(xù)被纖維阻止擴(kuò)展。