國內(nèi)外對纖維混凝土的早期抗裂性試驗方法可以歸為三類，即平板式、單軸型及環(huán)型約束試驗。我國對合成纖維混凝土的早期抗裂性，提出了平板式試驗方法嘲。機場道面屬于大面積工程，采用平板式試驗方法與機場道面工程的實際隋況是一致的。所以，機場道面混凝土的早期抗裂性的試驗方法宜采用平板式試驗方法。目前，我軍機場道面混凝土配合比設計要求網(wǎng)：抗彎拉強度大于5．0 MPa：和易性要求維勃稠度15-20 s；耐久性要求：水灰比(水膠比)一般不大于0．46，水泥用量不小于300kg／m3,其拌合物表現(xiàn)為流動性差，屬于干硬性混凝土。同時，混凝土的級配按5—20mm和20--40 mm兩級進行控制，具有粗集料顆徑大的特點。按照現(xiàn)有平板式試驗方法哆進行試驗，無論是纖維混凝土還是素混凝土都表現(xiàn)為無裂縫出現(xiàn)，試驗方法無法評定纖維對道面混凝土早期裂縫的阻裂作用。為此，根據(jù)機場道面混凝土的組成特點和施工工藝，研制出了機場道面合成纖維混凝土早期抗裂性試驗方法和裝置，獲得了國家技術(shù)發(fā)明專利哪實用新型專利。該方法可以很好地反映道面混凝土材料組成的特點、施工工藝和所處的環(huán)境條件，解決了道面合成纖維混凝土早期抗裂性評定的難題。

    為了研究聚丙烯腈纖維對道面混凝土的阻裂性能，分別對聚丙烯腈纖維的摻量、規(guī)格和攪拌時間的不同對混凝土抗裂性進行了試驗方法。采用擬水平法進行正交設計。道面聚丙烯腈纖維混凝土阻裂的試驗效果如圖1～3所示。從圖l中可以看出，纖維摻量的增加對裂縫減少近似呈線性關(guān)系。隨著纖維摻量的增加裂縫面積減少?？梢哉J為隨著纖維數(shù)量的增加、纖維的間距愈小，早期抗裂效果愈明顯。當纖維的間距小到一定值時，纖維對混凝土的早期抗裂性能的提高幾乎沒有作用。因此，纖維的數(shù)量存在著合理摻量。

    從圖2中可以看出，隨著纖維長度的增加裂縫面積減小。當纖維長度達到某個值時，對裂縫面積減少的作用則變小。說明纖維長度增加，水泥砂漿基材與纖維的握裹力增加，纖維的彈性模量、極限延伸率等物理特性易于發(fā)揮出更好的抗裂作用。纖維的長度存在著臨界長徑比厶肘。當l／dl。M，即纖維的實際長徑比大于臨界長徑比，則纖維混凝土被破壞時纖維可拉斷。

    從圖3可以看出，攪拌時間的不同會對混凝土的裂縫面積產(chǎn)生影響。這是因為，纖維在混凝土中分布的均勻程度是由攪拌時間所決定的，但過多的攪拌時間會導致部分纖維的斷裂，纖維長度則減少，影響了纖維對混凝土的組裂效果。綜上分析，纖維規(guī)格(長度)對裂縫面積影響最大。纖維摻量對裂縫影響次之，攪拌時間影響最小。

    室內(nèi)試驗研究證明，在道面混凝土中摻入聚丙烯腈纖維可以很好地解決道面混凝土早期開裂的問題，說明聚丙烯腈纖維可以有效阻止早期裂縫的產(chǎn)生，可以在今后道面混凝土中推廣使用聚丙烯腈纖維。

聚丙烯腈纖維是一種抗裂強度高，分散效果好，混凝土摻量為每立方米0.5-1.0kg。應用領(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、機場工程等等。

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