合成纖維因材質(zhì)不同、使用性能不同、類別不同,在混凝土中的用途也不同,傳統(tǒng)的聚丙烯短纖維是一種單絲纖維,屬于外摻料型短纖維,在混凝土中的主要作用是阻止基體中原有的微裂縫擴(kuò)展并延緩新裂縫的出現(xiàn),提高基體的變形能力,但對(duì)于混凝土的韌性并沒有明顯的改善。 高性能混凝土不僅要有良好的強(qiáng)度與工作性能,還應(yīng)有優(yōu)異的耐久性能和較好的韌性,以滿足不同的工程需要。傳統(tǒng)高強(qiáng)素混凝土材料的脆性大、抗沖擊性差是影響其實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要因素。鋼纖維可以顯著提高混凝土的抗裂、抗折、抗沖擊、抗疲勞等性能,其理論研究正不斷走向成熟,工程應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大,但在特殊環(huán)境下容易銹蝕進(jìn)而影響其耐久性且價(jià)格較高。聚丙烯纖維混凝土具有纖維摻量少、耐化學(xué)腐蝕性好、成本低等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用工程量不斷擴(kuò)大。隨著聚丙烯纖維混凝土技術(shù)的發(fā)展,纖維品種的多樣化以及聚丙烯纖維質(zhì)量的提高,國外已嘗試使用部分聚丙烯長纖維或者將其和鋼纖維混雜應(yīng)用于混凝土中來增強(qiáng)增韌混凝土材料,這在國內(nèi)研究的還比較少。 曹繼峰等人按照國際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新型仿鋼絲聚丙烯合成長纖維增強(qiáng)高性能混凝土的工作度、含氣量、強(qiáng)度、彎曲韌性、斷裂能、截面纖維分布、梁的破壞形態(tài)等進(jìn)行了試驗(yàn)研究。其中對(duì)纖維混凝土的彎曲韌性按照國際材料與結(jié)構(gòu)聯(lián)合會(huì)(RILEM)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入的研究,應(yīng)用RILEM標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)合成纖維混凝土的彎曲韌性有其優(yōu)勢,可以客觀全面的反映合成纖維的增韌性能。 同時(shí)還研究了鋼纖維混凝土及新型聚丙烯長纖維與鋼纖維混雜時(shí)對(duì)纖維混凝土性能的影響。在彎曲韌性試驗(yàn)中,將濾波后的數(shù)據(jù)按照RILEM標(biāo)準(zhǔn)給出的公式計(jì)算得出了不同纖維混凝土的能量吸收值和等效抗彎強(qiáng)度,深入研究了新型聚丙烯長纖維部分取代鋼纖維的可能性。試驗(yàn)表明:聚丙烯長纖維高性能混凝土可以得到較好的工作度、較強(qiáng)的能量吸收能力,可以明顯的改善高性能混凝土的抗彎強(qiáng)度和彎曲韌性;在保證較好工作性能及較高抗壓強(qiáng)度的前提下,將聚丙烯長纖維和鋼纖維混雜應(yīng)用于混凝土中可以充分發(fā)揮兩種纖維各自的優(yōu)勢,可以取代部分鋼纖維而達(dá)到相同或者更好的增韌效果,達(dá)到既可提高韌性又能降低成本的目的。