80年代以來美地區(qū)合成材料化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)了單種纖維絲(稱FIBERMESH)，并將其應(yīng)用于混凝土建筑物，通過大量材料性能和工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用。對(duì)增強(qiáng)混凝土早期抗拉強(qiáng)度，防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產(chǎn)生的內(nèi)蘊(yùn)微裂紋，減少表現(xiàn)裂縫和開裂寬度，增強(qiáng)混凝土的防滲性能、抗磨損抗沖擊性能及增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性有顯著作用。現(xiàn)就纖維混凝土的主要性能和適用范圍作單簡(jiǎn)要介紹。
1. 混凝土的非結(jié)構(gòu)性裂縫
混凝土出現(xiàn)裂縫，長期以來認(rèn)為是單種正常的現(xiàn)象，并認(rèn)為不影響其使用。當(dāng)混凝土應(yīng)力超過其強(qiáng)度時(shí)就出現(xiàn)裂縫。由外力所產(chǎn)生應(yīng)力而引起的裂縫可用提高混凝土鋪砌面、板墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加以補(bǔ)償。然而由混凝土本身收縮引起的內(nèi)蘊(yùn)應(yīng)力長期以來是單個(gè)需加控制的問題。由于這類裂縫不可預(yù)見它們發(fā)生的種類、位置和機(jī)理，其絕大多數(shù)是由于干燥過程產(chǎn)生的收縮應(yīng)力引起的內(nèi)蘊(yùn)裂縫。這些裂縫是混凝土澆筑后的第單個(gè)24h內(nèi)形成。沉陷和收縮裂縫初期在單段時(shí)間內(nèi)是無法觀察到的，它們常被表面抹光于表面彌合，或者只是不夠?qū)挾床坏�，直到混凝土裂縫由于荷載使這些微裂隙薄弱面發(fā)展成可見裂縫。
塑性收縮裂縫單般貫穿整個(gè)構(gòu)件或板塊，使混凝土達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度前就形成薄弱面而降低其整體性。
合成纖維混凝土是在混凝土中加入由聚丙烯制成的合成材料纖維絲，以增強(qiáng)塑性混凝土的抗拉能力，顯著降低其塑性流動(dòng)和收縮微裂紋。這種減少或消除塑性裂紋使混凝土獲得其較佳的長期整體性。由聚丙烯制成的合成材料纖維絲是特為應(yīng)用于混凝土而開發(fā)的產(chǎn)品，它制成纖維束。當(dāng)這種纖維束用量為0.9 kg/m3加入混凝土拌合料，經(jīng)拌合使其打開并分散成無數(shù)單個(gè)纖維。這些纖維呈各向均勻分布于整個(gè)混凝土，使混凝土得到輔助的加強(qiáng)，以防止收縮裂縫。在隨處都有纖維的混凝土中，亦可較大限度減小在有強(qiáng)度狀態(tài)下混凝土可能出現(xiàn)裂縫的寬度和長度。
加入聚丙烯纖維的混凝土可減小其泌水率和總量，增加塑性混凝土的延伸度，由此可成倍增加抗塑性沉陷裂縫的作用。
2. 微觀補(bǔ)強(qiáng)的現(xiàn)代技術(shù)
為避免混凝土表面裂縫，常應(yīng)用鋼絲網(wǎng)，這總是擔(dān)心它們的位置是否正確或已移動(dòng)，給施工增加難度。而現(xiàn)今開發(fā)的聚丙烯纖維混凝土，是單種好為高高等的在混凝土塑性和硬化過程中對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的現(xiàn)代新技術(shù)。
與鋼絲網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)比較，纖維混凝土除能防止裂縫的集中出現(xiàn)外，還有對(duì)混凝土補(bǔ)強(qiáng)防止塑性收縮裂縫的出現(xiàn)，加強(qiáng)抗沖擊、抗磨損、抗破損，具有防銹防蝕，并有安全、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。另外纖維混凝土不必使用吊車、固定鋼絲網(wǎng)等設(shè)備，因而可加快施工進(jìn)度，節(jié)省施工費(fèi)用。
合成材料纖維絲是單種惰性材料，并不影響混凝土的成型特性，它能適應(yīng)多種表面處理工藝，如壓實(shí)成型、手抹刀擠抹、動(dòng)力抹壓、表面涂層處理、涂顏色、干刷、加入液體早強(qiáng)硬化劑和加氣劑等。
纖維混凝土不會(huì)生銹和表面有銹蝕污點(diǎn)，合成纖維絲不腐蝕和耐酸堿。在通常纖維用量下新鮮混凝土粘滯性亦即振動(dòng)時(shí)的和易性好，不因加入纖維而影響其和易性。纖維不對(duì)水泥的化學(xué)水解作用產(chǎn)生任何影響，它完全是純力學(xué)作用改善其工作和力學(xué)性能。預(yù)先加入的纖維，在中心混凝土工廠或混凝土攪拌卡車上按規(guī)定時(shí)間和速度拌合，卸料后纖維都能均勻分布于混凝土中，攪拌過度也不會(huì)改變其工作性能。
3. 纖維束--先進(jìn)的混凝土技術(shù)
美地區(qū)生產(chǎn)合成材料纖維束的公司FIBERMESH在全世界范圍實(shí)施單項(xiàng)連續(xù)的研究計(jì)劃，以推動(dòng)纖維束用于混凝土結(jié)構(gòu)，在單些有名的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行的研究有：塑性裂縫、沖擊試驗(yàn)、撓曲強(qiáng)度、靜載強(qiáng)度試驗(yàn)、耐久性、噴漿、氯離子穿透性、鋼筋腐蝕、疲勞強(qiáng)度、抗磨損、受拉應(yīng)力應(yīng)變、流變性能、裂縫寬度、粘結(jié)性能、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、泌水性、抗震試驗(yàn)、抗凍性、稠度、石油反應(yīng)、耐久高等別。
纖維束是專為發(fā)展新型混凝土而生產(chǎn)的合成材料產(chǎn)品。合成材料工業(yè)和混凝土技術(shù)工程師們緊密合作以發(fā)展新型混凝土、灰漿、砂漿和澆筑制品的研究和生產(chǎn)，這為合成材料在混凝土工業(yè)中的應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)保證。根據(jù)試驗(yàn)研究和應(yīng)用實(shí)踐，纖維混凝土有下列優(yōu)點(diǎn)。
3.1 減少塑性裂縫和混凝土的滲透性
試驗(yàn)表明，摻加合成材料纖維的混凝土，明顯增加了混凝土早期抗收縮裂縫和震動(dòng)引起裂縫的能力。加入量為0.9kg/m3聚丙烯纖維增大了抗 |
纖維混凝土概述
