隨著國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷提高，高層及超高層建筑不斷涌現(xiàn)，隨著科技的進(jìn)步，隨著高性能混凝土的大量應(yīng)用，對高性能混凝土僅僅進(jìn)行傳統(tǒng)力學(xué)方面的研究已經(jīng)跟不上時(shí)代發(fā)展的步伐，研究發(fā)現(xiàn)，高性能混凝土在25℃-400℃時(shí)，比普通混凝土強(qiáng)度更容易受到損失，在300℃以上時(shí)，高性能混凝土容易發(fā)生爆裂。因?yàn)楦咝阅芑炷料鄬τ谄胀ɑ炷?，?nèi)部結(jié)構(gòu)更密實(shí)，滲透性更小，所以高性能混凝土比普通混凝土更易受高溫影響，當(dāng)劇烈的能量無法得到有效釋放時(shí)，混凝土表面的保護(hù)層便大面積剝落。將聚丙烯纖維添加到混凝土中便是必要的選擇。

    鋼筋失去混凝土的保護(hù)，過早暴露在高溫下而失去承載能力。在一些工程實(shí)例已有報(bào)道，Hertz  用一個(gè)120-170Mpa的混凝土圓柱，在300-350℃溫度范圍內(nèi)加熱，大部分爆裂，在英法海底隧道發(fā)生火災(zāi)，隧道內(nèi)表面高性能混凝土受到高溫作用而爆裂，受損區(qū)域很明顯，隧道內(nèi)受高溫作用部分力學(xué)性能下降嚴(yán)重。丹麥great belt隧道混凝土遭受火災(zāi)后也發(fā)生了嚴(yán)重的爆裂現(xiàn)象。 Kalifa等人解釋了聚丙烯纖維抑制混凝土剝落的物理過程，指出當(dāng)纖維摻量在0.9kg/m3以內(nèi)時(shí)，摻入聚丙烯纖維可以有效提高混凝土高溫后的抗爆裂性能，當(dāng)聚丙烯纖維摻量從0-1.75kg/m3時(shí)，摻入聚丙烯纖維可以使混凝土的高溫后的滲透性能得到顯著提高，有效降低了孔內(nèi)的壓力峰值和壓力梯度，當(dāng)受熱溫度為200℃時(shí)，摻入3kg/m3的聚丙烯纖維可以使混凝土的滲透性提高85倍，當(dāng)受熱溫度在400℃以上時(shí)，摻入聚丙烯纖維對混凝土的滲透性能提升不明顯。

    對高溫后摻入聚丙烯纖維的高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能和微觀形貌進(jìn)行分析，得出當(dāng)纖維摻量一定，在高溫下，纖維直徑和纖維長度對立方體抗壓強(qiáng)度的影響效果要比常溫時(shí)明顯。不同的加熱溫度梯度，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度下降的幅度不一樣，以400℃、600℃為兩個(gè)臨界點(diǎn)，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度不僅僅與孔隙面積比有關(guān)，還與孔徑分布有關(guān)，并且后者往往決定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。聚丙烯纖維水泥基復(fù)合材料進(jìn)行了強(qiáng)度試驗(yàn)研究，結(jié)果表

明摻入聚丙烯纖維對提高混凝土的力學(xué)性能沒有幫助，但對提高混凝土的耐久性、抗裂性、耐磨性和變形性能，增強(qiáng)混凝土的抗沖擊性能有較大幫助。

通過測量6種不同聚丙烯纖維體積率的立方體試件高溫后的滲透系數(shù)，并且以一組空白混凝土（即不摻聚丙烯纖維的混凝土）進(jìn)行對照，研究表明，無論是空白混凝土還是不同體積率的聚丙烯纖維混凝土，當(dāng)加熱溫度從180℃上升到400℃時(shí)，滲透系數(shù)均有較大的增長，其中空白混凝土滲透系數(shù)上升5.9倍，聚丙烯纖維混凝土滲透系數(shù)平均上升6.8倍以上，當(dāng)聚丙烯纖維體積率大于0.15%時(shí)，混凝土滲透系數(shù)增量有明顯的提高；無論加熱溫度是150℃、180℃還是400℃，當(dāng)纖維體積率為0.3%時(shí)，混凝土的滲透性能最好。

研究表明在高溫作用下，摻入聚丙烯纖維對混凝土殘余抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響，而對殘余抗折強(qiáng)度產(chǎn)生有利影響，影響大小以400℃為分界點(diǎn)。

以聚丙烯纖維摻量為變量，對混凝土進(jìn)行高溫下的試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，聚丙烯纖維能夠降低高溫下的混凝土動(dòng)彈性模量損失率，增強(qiáng)混凝土的抗爆裂性能，對高溫下混凝土的抗壓抗折強(qiáng)度影響較小。

通過對不同長徑的聚丙烯纖維混凝土進(jìn)行高溫試驗(yàn)表明：高強(qiáng)混凝土在摻入聚丙烯纖維后，在高溫作用時(shí)，雖然立方體抗壓強(qiáng)度、軸壓強(qiáng)度及靜彈性模量等主要力學(xué)指標(biāo)變化的速率不同，但都隨著溫度的升高而衰減；摻入纖維可以提高高強(qiáng)混凝土發(fā)生嚴(yán)重破壞的臨界溫度，對混凝土起到增韌作用；摻纖維會(huì)減弱尺寸效應(yīng)帶來的影響。

研究表明摻入不同聚丙烯纖維摻量的混凝土高溫后抗壓強(qiáng)度的衰減幅度均小于未摻聚丙烯纖維的素混凝土，相比較于400℃左右便發(fā)生爆裂的素混凝土，聚丙烯纖維混凝土在加熱到800℃時(shí)也沒有發(fā)生爆裂現(xiàn)象，足以證明摻入聚丙烯纖維是混凝土一種有效地主動(dòng)抗爆裂措施。

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