較長(zhǎng)纖維混凝土的韌性及等效抗彎拉強(qiáng)度明顯高于較短纖維增強(qiáng)混凝土。較長(zhǎng)聚丙烯腈纖維水泥混凝土的等效抗彎強(qiáng)度在0.76～0.87 MPa之間變化,較短聚丙烯腈纖維混凝土的剩余抗彎強(qiáng)度在0.63～ 0.81 MPa之間變化,較長(zhǎng)纖維的增韌效果比較短纖維顯著。
  就纖維對(duì)混凝土的增韌效果而言,用長(zhǎng)度20 mm纖度6.7dtex的纖維最好,每1 m3混凝土中含纖維約3.4億根。但從分散性的角度講,宜用直徑稍粗的纖維,以解決好纖維的分散性,否則影響纖維對(duì)混凝土的增韌和增強(qiáng)效果。

  聚丙烯腈纖維混凝土與聚丙烯纖維相比較,聚丙烯腈纖維增強(qiáng)混凝土的韌性有所提高。試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn):聚丙烯纖維增強(qiáng)混凝土當(dāng)荷載達(dá)到初裂強(qiáng)度時(shí),試件常出現(xiàn)突然斷裂破壞,與素混凝土的破壞模式相似。但部分聚丙烯腈纖維混凝土梁可以測(cè)得穩(wěn)定的載荷～撓度全曲線(xiàn),表現(xiàn)出較好的韌性。
  與美國(guó)的ASTM方法比較,日本的JCI方法更適合表述低摻量合成纖維混凝土的抗彎韌性。美國(guó)ASTM方法中提出的梁初裂點(diǎn)不容易合理確定,要測(cè)得穩(wěn)定的載荷～撓度全曲線(xiàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的要求很高。用日本方法即使沒(méi)有測(cè)得穩(wěn)定的下降過(guò)程也能近似求得等效抗彎強(qiáng)度及韌性,對(duì)初裂點(diǎn)撓度沒(méi)有要求。
結(jié)論：
(1)單絲狀的聚丙烯腈纖維按照一定的攪拌順序,可以均勻地分散在混凝土中。纖維混凝土和易性及施工性良好。從分散性的角度講纖維體積摻率<0.25%比較合適,纖維體積摻率>0.25% ,纖維的分散性受到影響。纖維直徑稍粗時(shí),分散性較好。
(2)聚丙烯腈纖維摻量對(duì)混凝土彈性模量的影響很小。
(3)聚丙烯腈纖維對(duì)抗壓強(qiáng)度有一定增強(qiáng)作用,纖維體積摻率<0.2%時(shí),纖維摻量增加,抗壓強(qiáng)度稍有增加。當(dāng)纖維體積摻率為0.085%～ 0.17%時(shí),28 d及90 d纖維混凝土抗壓強(qiáng)度比素混凝土分別提高1.7%～ 12%和8%～ 11.6%。
(4)聚丙烯腈纖維對(duì)抗劈裂強(qiáng)度增強(qiáng)效果較顯著。28 d聚丙烯腈纖維混凝土劈裂強(qiáng)度比素混凝土提高6%～ 19% ,90 d聚丙烯腈纖維混凝土劈裂強(qiáng)度比素混凝土提高6.8%～ 18.9%。
(5)較長(zhǎng)纖維比較短纖維增強(qiáng)混凝土的抗彎拉強(qiáng)度提高幅度約7.9% ,即用長(zhǎng)度為20 mm的聚丙烯腈纖維來(lái)增強(qiáng)混凝土,其增強(qiáng)增韌效果比較顯著。纖維體積摻率由0.085%提高到0.17%時(shí),纖維混凝土抗彎拉強(qiáng)度提高約6%～ 9%。
(6)齡期由28 d升為90 d時(shí),聚丙烯腈纖維增強(qiáng)粉煤灰混凝土的抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度都有增加,但抗劈裂及抗彎拉強(qiáng)度增加較為明顯。
(7)聚丙烯腈纖維增強(qiáng)混凝土梁可以測(cè)得穩(wěn)定的載荷～撓度全曲線(xiàn)。梁的破壞表現(xiàn)出較好的變形軟化特性。
(8)摻體積率0.085%～ 0.17%的聚丙烯腈纖維,它使混凝土梁彎曲韌性指數(shù)有明顯提高,I5比素混凝土提高4.25～ 4.65倍,I10提高6.45～ 7.63倍,I20提高9.2～ 11.73倍。 I10/I5、I20/I10介于1.42～1.66之間,剩余強(qiáng)度系數(shù)R5,10在44～ 60.5,R10,20在27.5～ 41之間變化。按照日本JCI方法,較長(zhǎng)聚丙烯腈纖維混凝土的等效抗彎強(qiáng)度在0.76～ 0.87 MPa之間變化,較短聚丙烯腈纖維混凝土的等效抗彎強(qiáng)度在0.63～ 0.81 MPa之間變化。
  聚丙烯腈纖維對(duì)粉煤灰混凝土有良好的增韌和增強(qiáng)性能,是修建高等級(jí)公路道面和機(jī)場(chǎng)道面等結(jié)構(gòu)的理想材料。
 

   聚丙烯腈纖維是一種抗裂強(qiáng)度高，分散效果好，混凝土摻量為每立方米0.5-1.0kg。應(yīng)用領(lǐng)域有：橋梁工程、道路工程、水利港口工程、建筑工程、隧道地鐵工程、機(jī)場(chǎng)工程等等。
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