簡析聚丙烯纖維對混凝土強度的影響

(河南省交通規劃設計研究院股份有限公司， 河南 鄭州 451450)

1 聚丙烯纖維材料性質及作用

聚丙烯纖維混凝土是一種摻入少量短切聚丙烯纖維來增強或改善混凝土某些性能的復合材料，聚丙烯纖維對混凝土具有阻裂效果，在混凝土中摻入聚丙烯纖維的施工方法與常規混凝土的施工方法基本相同, 無需改變原設計混凝土的配比。一般情況下聚丙烯纖維的摻量為 0.6～1.2 kg/m3, 纖維長度為6～19 mm 。聚丙烯纖維呈白色、 半透明的網狀或束狀單絲結構，如圖1所示, 在混凝土中攪拌時分散成絲狀。

圖1 聚丙烯纖維

聚丙烯纖維的材料性能見表1。

表1 聚丙烯纖維的物理性能比重/(kN·m-3)熔點/℃拉伸強度/MPa彈性模量/MPa長度/mm耐酸堿性0.91～0.93160～180≥500≥3 5006～19強

聚丙烯纖維在混凝土中的作用：

1) 減少或防止混凝土出現塑性收縮裂縫?；炷猎诎韬?、運輸、澆筑、振搗、凝結硬化過程中，表面失水會導致塑性收縮和裂縫，摻加聚丙烯纖維的混凝土，可以減少或防止這種裂縫。由于聚丙烯纖維的彈性模量低于硬化混凝土，其對硬化混凝土的抗裂性能提高有限，對抗拉、抗彎強度提高也不大，但對混凝土韌性有一定程度提高。

2) 限制在外力作用下水泥基料中裂縫的擴展。在受荷(拉、彎)初期，水泥基料與纖維共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；當基料發生開裂后，橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。若纖維的體積摻量大于某一臨界值，整個復合材料可繼續承受較高的荷載，并產生較大的變形，直到纖維被拉斷或纖維從基料中被撥出，以致復合材料破壞?！?br>