由于聚丙烯纖維抑制了混凝土的塑性收縮,克服了原生裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展,因而聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性得到了提高。有研究表明,摻量為1.18kg/m3聚丙烯纖維混凝土比普通混凝土可減少79%的滲水。聚丙烯纖維鋼筋混凝土在模擬海洋環(huán)境下進行的滲透試驗表明[14],纖維摻量為0.05%和0.1%混凝土中的鋼筋比普通混凝土中的鋼筋分別遲9天和11天銹蝕。在南京水利科學(xué)研究院進行的抗?jié)B試驗表明,摻聚丙烯纖維混凝土的水灰比雖比普通混凝土大,但最終加壓到2.1MPa時,其滲水高度比普通混凝土減少16%～ 49%,可見其抗?jié)B能力優(yōu)于普通混凝土[10]。這些試驗都說明少量短切聚丙烯纖維加入混凝土后可增加混凝土的致密性,有效的防止和延緩了滲水、潮濕氣體和氯化物有害物質(zhì)對混凝土的侵蝕和受力鋼筋的銹蝕,從而提高了建筑物的耐久性。

有研究表明[11～ 13],摻加聚丙烯纖維可以顯著改善混凝土的抗沖擊特性。李光偉等用落錘法測試聚丙烯纖維混凝土的抗沖擊性能[11],結(jié)果表明,混凝土中摻1.0kg/m3聚丙烯纖維,抗沖擊強度可提高31%～ 37%;砂漿中摻0.6kg/m3聚丙烯纖維,抗沖擊強度可提高41%,究其原因是由于纖維有著較大的吸收能量的能力。天津市市政工程研究院曹誠的研究同樣表明聚丙烯纖維能有效提高混凝土的沖擊韌性[13],以混凝土的沖擊韌性W為指標評價可見,摻入0.1%～ 0.2%的聚丙烯纖維能使混凝土的抗沖擊能力提高5倍以上。聚丙烯纖維體積摻量為0.1%和0.2%時,能使混凝土初裂后繼續(xù)吸收沖擊能量的能力分別提高2.62和3.83倍,說明聚丙烯纖維混凝土較普通混凝土具有比較好的延性。表征混凝土韌性的另一性能是抗破碎性。

圖3、圖4分別為素混凝土和聚丙烯纖維混凝土在抗壓試驗中達到最大荷載時的破壞示意圖。從圖3、圖4中可以看出,素混凝土由于環(huán)箍效應(yīng),加壓至最大荷載后四周混凝土破碎剝落,試塊呈棱錐體狀;而纖維混凝土由于大量的聚丙烯纖維(每立方米大約千萬根的數(shù)量級[8])隨機分布于混凝土中,使混凝土的變形性能有顯著提高,在達到最大荷載后仍不破碎,這對地震破壞的建筑結(jié)構(gòu)中人員和財產(chǎn)安全有很大意義。

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