浅析合成纤维对混凝土收缩的抑制作用.doc

浅析合成纤维对混凝土收缩的抑制作用.doc浅析合成纤维对混凝土收缩的抑制作用摘要:大量研究表明,将适量的合成纤维加入混凝土中可以有效地抑制混凝土收缩,改善混凝土结构的耐久性和安全性。其中聚丙烯纤维混凝土作为新型复合材料,广泛用于水利、交通、城市建设等工程。文章以聚丙烯纤维为例对其阻裂、抗渗等性能进行了分析,为合成纤维混凝土的应用提供参考。关键词:合成纤维;混凝土收缩;纤维混凝土;聚丙烯纤维中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)10-0135-02 水泥混凝土是当今世界上应用最广泛的建筑材料,兼有强度的可调节性、外形的可塑性,以及原材料的价廉易得性等突出优点。但它还存在着抗拉强度低、体积稳定性差、抗冲击性能差以及脆性较大等不足,正是这些不足导致裂缝问题成为混凝土工程中的普遍问题。不少混凝土整体结构的损坏往往是裂缝扩展的结果,混凝土裂缝的存在使混凝土结构构件承载能力降低,挠度增大,同时它也是侵蚀性介质向混凝土基体渗透、迁移的通道,严重影响混凝土结构的耐久性。研究发现混凝土收缩是导致混凝土开裂的重要原因。目前工程上所使用的大多是普通混凝土,这类混凝土在干湿交替环境中会产生较大的收缩变形,一旦这种收缩变形受到不均匀约束,很容易产生裂缝。因此,改善普通强度混凝土的收缩性能有着重要的意义。大量研究表明,纤维能较显著地改善混凝土的收缩性能。一、纤维混凝土简介及本文研究思路(一)纤维混凝土纤维混凝土(FiberReinforcedConcrete,FRC)是将短而细的分散性纤维,均匀地搅拌在普通混凝土中而形成的一种新型建筑材料。它是纤维和水泥基料组成的复合材料的统称。由于混凝土是一种多组分的非均匀不密实的脆性材料,其抗拉强度低、极限延伸率小、性脆、外表面也容易形成裂缝,加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性能好的纤维,可以提高混凝土的抗拉及抗冲击等性能与改善混凝土的脆性。聚丙烯是增强混凝土中研究与应用得最多的合成纤维。目前工程上应用较为普遍的聚丙烯纤维主要有:束状单丝纤维、网状纤维、微孔纤维和膜裂纤维。聚丙烯是由单体C3H6聚合而得,是一种高分子碳氢化合物。它的化学稳定性好,和大多数化学物质不发生作用;表面疏水性,不会被水泥浆浸湿;易燃性,导致混凝土的耐火性降低。对单丝聚丙烯纤维而言,纤维与基体间的粘结较差,结果使其拔出强度较低。聚丙烯纤维在混凝土的碱性环境下非常稳定、表面憎水、质量轻、价格低、加工性能优良。它的缺点是耐火性差、对阳光和氧气敏感、弹性模量低、与水泥基体粘结弱。但这些缺点并非是致命的,因为纤维被包覆在水泥基体中,光和热的影响受到限制。弹性模量低,虽不能提高强度却能阻止温度变化产生的裂缝和塑性收缩裂缝。上海建筑科学研究院谷章昭等研究认为,数以万计的合成纤维均匀地分布在混凝土内部,混凝土塑性阶段干缩及冷却所产生的表面裂缝一旦延伸到合成纤维即停止发生。合成纤维的抗裂性取决于纤维的长度与掺量,综合技术与经济一并考虑,~。(二)本文研究思路本文将通过试验研究聚丙烯纤维对混凝土收缩性能的影响来解释纤维在改善混凝土体积稳定性中的作用机理。在配比试验中,采用两组相同的配合比制作两组试块,其中一组掺加了聚丙烯纤维,另一组不掺纤维。然后对混凝土试块的收缩性能进行测试。通过试验数据的对比来体现聚丙烯纤维对混凝土收缩的抑