混凝土作為一種重要的建筑材料在現(xiàn)在社會經(jīng)濟發(fā)展中扮演著極其重要的角色，特別是在公路建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。與其他建筑材料相比混凝土有許多突出的優(yōu)點，但是經(jīng)過多年的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)它也存在很多不足，尤其是在公路路面、飛機跑道等的應(yīng)用中表現(xiàn)出來的早期抗裂性較差、耐久性較差等缺點。
針對這些缺點和不足之處，20 世紀 90 年代各國相繼提出了高性能混凝（High Performance Concrete）的概念。雖然各國對于高性能混凝土的具體定義不完全相同，但都包含三個主要方面自密實（HFC）、高強度（HSC）、高耐久（HDC）。

                                                          
  高性能混凝土并不一定要同時滿足這三個方面，但是高耐久性是必不可少的。普通混凝土在強度提高的同時，其脆性增加，韌性降低，耐久性也沒有顯著提高，在混凝土中加入合成纖維就可以有效地解決這些問題。
  在合成纖維中聚丙烯腈纖維具有許多優(yōu)點，例如彈性模量及抗拉強度較高，耐光性極好，抗腐蝕性良好等。
  我們主要研究了摻聚丙烯腈纖維的合成纖維混凝土的各方面性能。
  在混凝土中摻加了聚丙烯腈纖維以后，混凝土的抗裂性有了很大提高，特別是初期阻裂。聚丙烯腈纖維混凝土的破壞模式由素混凝土的突然破壞變成有一定的韌性，即當梁初裂后，大多數(shù)試件還能繼續(xù)承受荷載，纖維在荷載的作用下逐漸被拉斷或者拔出。
  關(guān)于纖維混凝土的初期阻裂主要有兩種大多數(shù)認可的理論———纖維間距理論和復(fù)合材料理論。
  纖維間距理論是由美國的 Romual 提出的，根據(jù)斷裂力學(xué)解釋纖維對混凝土中裂縫的阻裂作用，認為要提高混凝土的強度，必須減少混凝土中原始缺陷、裂縫的數(shù)量和尺寸，當纖維的間距小于某一值后混凝土的抗拉強度會提高。
  由于合成纖維有直徑小、數(shù)量大等特點，所以用纖維間距理論來解釋合成纖維的塑性抗裂機理比較合適。復(fù)合纖維的巨大數(shù)量，使得纖維之間的間距減少，從而早期抗裂性能提高。
  復(fù)合纖維根數(shù)的增多能提高復(fù)合纖維混凝土的早期抗裂性能，但并不是說根數(shù)越多越好，還應(yīng)該充分的考慮拌和和施工環(huán)節(jié)的技術(shù)難度。纖維的根數(shù)太少，間距增大到一定程度，對混凝土的早期抗裂幾乎沒有作用。
  另外，在摻量相同并保證充分分散的前提下，應(yīng)選用直徑較細的纖維，這樣阻裂效果更佳明顯。
  復(fù)合材料理論是由英國的 Swamy 提出的，它從復(fù)合材料構(gòu)成的混合原理出發(fā)，把纖維看做是混凝土的強化體系，應(yīng)用混合原理推定纖維混凝土的抗拉強度，提出了纖維混凝土抗拉強度與纖維的摻入量、方向、長徑比及黏結(jié)力之間的關(guān)系。對于復(fù)合纖維混凝土來說，復(fù)合材料理論可以從另一個方面說明復(fù)合纖維的阻裂機理。

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(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、機場工程等等。
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