與聚丙烯纖維相比,聚丙烯腈纖維具有更高的彈性模量、更高的抗拉強(qiáng)度、更好的抗紫外線(xiàn)性能及耐高溫和耐嚴(yán)寒性能。產(chǎn)品可明顯提高混凝土的抗彎韌性、抗疲勞強(qiáng)度和抗彎拉強(qiáng)度,顯著改善混凝土的早期抗裂性能,是混凝土理想的抗裂增強(qiáng)與增韌材料,可用于高性能混凝土道路路面、橋梁面板、機(jī)場(chǎng)道面、堆石壩面板、抗震防爆等工程。它在混凝土中的巨大作用和使用前景已經(jīng)越來(lái)越被工程界所認(rèn)識(shí)和接受。其抑制塑性龜裂90%～ 100%,減少滲水性79%,成倍增強(qiáng)抗撞力,提高破碎力,加強(qiáng)抗磨損性105%,防止主筋遭受腐蝕侵害,成倍延長(zhǎng)混凝土工程壽命。且其無(wú)磁、防銹、耐酸堿,對(duì)混凝土的最小覆蓋量沒(méi)有限制,總是符合安全、易操作、縮短工期的規(guī)范要求,在工作場(chǎng)地可替代金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)。纖維在混凝土中的作用主要有以下幾個(gè)方面。
1)纖維在混凝土中可有效地提高混凝土的抗裂能力。與水泥粘結(jié)性好,可對(duì)骨料起承托作用,減少泌水并阻止沉降裂縫的出現(xiàn);調(diào)節(jié)含水量,避免水分蒸發(fā)過(guò)快引起的干縮裂縫;調(diào)節(jié)混凝土內(nèi)部因水汽化放熱及外部溫度變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,降低裂縫水平。
(2)提高混凝土的抗?jié)B性。聚丙烯腈纖維在混凝土中的均勻分布形成了承托體系,阻礙了表面析水和集料的沉降,降低了混凝土的泌水性,減少了混凝土的泌水通道,使混凝土中的孔隙率大大降低,故而使混凝土的抗?jié)B性有明顯的提高。
(3)提高混凝土抗凍融性,增加其耐久性。由于混凝土中纖維的存在可以有效地減少多次凍融循環(huán)而引起的混凝土內(nèi)的抗拉應(yīng)力集中,阻止了微裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。另外,由于混凝土抗?jié)B性的提高,當(dāng)然也有利于改善其抗凍融性。
(4)分散性好。分子中所含的極性腈基(- CN)具有親水性,纖維的截面為花生果形,且表面經(jīng)特殊處理,使得纖維在混凝土中分散性良好,纖維與水泥基材料具有更
好的握裹力,所以纖維的破壞為拉斷破壞,起到既增強(qiáng)又增韌的作用。
(5)抗裂效果顯著。圖1比較了不同摻量聚丙烯腈纖維與聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗裂能力的提高程度。1.0kg/m3摻量的聚丙烯腈纖維混凝土抗裂能力提高了72.6%。圖1　聚丙烯腈纖維與聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗裂能力對(duì)比圖

                                                      
聚丙烯腈纖維作為混凝土的加筋材料可應(yīng)用于混凝土路面、橋面、機(jī)場(chǎng)道面;水利水電工程面壩、泄洪道等抗沖磨、抗?jié)B要求高的工程;港口、深水碼頭、跨海大橋及嚴(yán)寒地區(qū)工程;斜坡加固、隧道、灌溉水渠、管道修復(fù)等噴射/泵送混凝土;地下室側(cè)墻、底板等基礎(chǔ)工程的結(jié)構(gòu)性防水;外墻砂漿抹灰及其它溫差補(bǔ)償性抗裂用途;輸水渠道、蓄水池、腐化池、游泳池。
聚丙烯腈纖維由于其生產(chǎn)工藝不同,與其它纖維有著其自身的獨(dú)特特點(diǎn),使其不僅在人們的日常生活中得到應(yīng)用,而且隨著科學(xué)的發(fā)展使其在高科技領(lǐng)域及建筑業(yè)上得到了更廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)一些進(jìn)口的改性腈綸纖維已被做成針刺氈應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域;腈氯綸纖維兼有聚丙烯腈纖維和聚氯乙烯纖維(見(jiàn)含氯纖維)的性能,質(zhì)輕,保暖,耐氣候,耐化學(xué)藥品性好,且有一定難燃性,可用作室內(nèi)裝飾品、防寒衣服、工業(yè)用濾布等;此外,聚丙烯腈與蛋白質(zhì)接枝共聚纖維已有小量生產(chǎn)。我們相信,隨著研究及實(shí)驗(yàn)的不斷深入,改性及差別化的聚丙烯腈纖維的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步地?cái)U(kuò)大。

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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