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| | 聚丙烯纖維與高強(qiáng)高性能混凝土 |
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| 文章來源：中國纖維網(wǎng)
添加人：service4
添加時(shí)間：2024-4-11 |
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要通過分析聚丙烯纖維在高強(qiáng)混凝土中的作用以及使混凝土高性能化的作用，說明在混凝土中摻入適量的聚丙烯纖維能有效地改善混凝土材料的物理性能，提高混凝土材料的耐久性。文中還介紹了聚丙烯纖維在高強(qiáng)混凝土及高性能混凝土工程中的應(yīng)用實(shí)例，以及這種材料在高強(qiáng)、高性能混凝土中的應(yīng)用發(fā)展前景。
聚丙烯纖維 高強(qiáng)混凝土 高性能混凝土1 引 言 混凝土的高強(qiáng)化是百多年來的努力方向，作為重要的結(jié)構(gòu)材料，強(qiáng)度一直是混凝土的主要性能指標(biāo)，高強(qiáng)度一直被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)混凝土的特征。然而，人們?cè)谧非蟾邚?qiáng)度的同時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)了不少混凝土建筑因材質(zhì)劣化引起開裂破壞甚至倒塌，它們的破壞往往不是強(qiáng)度不足，而是耐久性不夠。因此，混凝土耐久性的重要地位已不亞于強(qiáng)度和其它性能，由此也提出了混凝土高性能化的要求。
中國工程院院士吳中偉教授認(rèn)為〔1〕，復(fù)合化是水泥基材料高性能化的主要途徑，纖維增強(qiáng)是其核心。復(fù)合化的技術(shù)思路——超疊加效應(yīng)，對(duì)材料高性能化有重要意義，可用公式1+2≥3表示。本文正是基于這種思路，介紹聚丙烯纖維在高強(qiáng)、高性能混凝土中的作用及其工程應(yīng)用以及應(yīng)用發(fā)展前景。以下介紹的聚丙烯纖維主要是以美國希爾兄弟化工公司生產(chǎn)的混凝土專用聚丙稀纖維(杜拉纖維)為例。
2 聚丙烯纖維及高強(qiáng)、高性能混凝土2.1 聚丙烯纖維的物理性能 混凝土專用聚丙烯纖維的物理性能如下： 材料：聚丙烯 耐酸堿性：極高 比重：0.91 安全性：無毒材料 熔點(diǎn)：165℃
拉伸極限：15％ 燃點(diǎn)：593℃ 抗拉強(qiáng)度：276MPa 含濕量：＜0.1％
彈性模量：3793MPa 吸水性：無 導(dǎo)電、導(dǎo)熱：極低
2.2 高強(qiáng)、高性能混凝土 高強(qiáng)、高性能混凝土的概念隨時(shí)間和地域的不同而有所變化，如三十年前與現(xiàn)在的高強(qiáng)混凝土概念不同，美國與日本的高性能混凝土概念不同等。目前我國的多數(shù)專家認(rèn)為：強(qiáng)度等級(jí)≥C50的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土(HSC)。而高性能混凝土則定義為：具有一定強(qiáng)度(≥C30)和高工作性及高耐久性(使用壽命≥100年)的混凝土，其中高耐久性最為重要。 高強(qiáng)混凝土與高性能混凝土的關(guān)系為：高強(qiáng)混凝土屬于高性能混凝土的范疇，但高性能不一定高強(qiáng)
3 聚丙烯纖維在高強(qiáng)混凝土中的作用及應(yīng)用 隨著各類高層建筑及大跨度、大體積結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn)，高強(qiáng)混凝土的使用越來越廣泛。目前已應(yīng)用的高強(qiáng)混凝土≥C50)有很多，其中國內(nèi)應(yīng)用較好的城市有上海、北京、廣州、沈陽等，國外應(yīng)用較好的國家有美國、法國、加拿大、日本、挪威等。
3.1 聚丙烯纖維在高強(qiáng)混凝土中的作用 高強(qiáng)混凝土是混凝土技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，它的重要特點(diǎn)是耐久、強(qiáng)度高、變形小，能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載方向發(fā)展和承受惡劣環(huán)境條件的需要，符合現(xiàn)代施工技術(shù)采用工業(yè)化生產(chǎn)(工廠預(yù)拌混凝土、工廠預(yù)制構(gòu)件)的要求。高強(qiáng)混凝土的作用，大大提高了混凝土及鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力，并能有效地減少構(gòu)件截面的尺寸和減輕構(gòu)件或建筑物自重，增加建筑使用面積或凈空，并可以節(jié)省材料總用量及材料運(yùn)輸費(fèi)，因而其應(yīng)用已越來越廣泛。但是，高強(qiáng)混凝土材料在力學(xué)性能上呈現(xiàn)明顯的脆性，在受壓時(shí)表現(xiàn)出較小的塑性和更大的脆性，大體積高強(qiáng)混凝土易產(chǎn)生大面積開裂；此外，高強(qiáng)混凝土的極限應(yīng)變較普通混凝土小，易于產(chǎn)生劈裂現(xiàn)象，對(duì)抗震不利，這些不利因素都影響了高強(qiáng)混凝土更廣泛的使用。因此，如何確保高強(qiáng)混凝土在高承載力的基礎(chǔ)上，有效地改善其性能已成為迫切需要解決的問題，而作為一種新型的混凝土外加材料，聚丙烯纖維則能較好地解決以上問題。 在混凝土內(nèi)摻入專用的聚丙烯纖維并經(jīng)攪拌后，由于聚丙烯纖維與水泥基集料有極強(qiáng)的
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