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聚丙烯纖維可提高混凝土的抗裂性能

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混凝土產(chǎn)生裂縫的原因主要為三種:外荷載直接應(yīng)力引起的裂縫,即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的裂縫;外載作用下,結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫:由變形引起的裂縫,如溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫。裂縫通常由其中一種或幾種因素共同作用而形成,而三種產(chǎn)生裂縫的因素中,尤以變形變化引起的裂縫最多,占百分之八十以上。要提高混凝土的抗裂能力,可適當(dāng)增配構(gòu)造鋼筋,但這種方法只是對(duì)抵抗由于外荷載應(yīng)力引起的裂縫有效,而對(duì)于第三種裂縫,尤其是塑性收縮裂縫,單靠配構(gòu)造鋼筋是難以奏效的,因?yàn)殇摻铍y以細(xì)密分布,而聚丙烯纖維則可彌補(bǔ)這方面的不足。當(dāng)在混凝土中摻入適量的聚丙烯纖維后,由于聚丙烯纖維與水泥基集料有極強(qiáng)的結(jié)合力,可以迅速而輕易地與混凝土材料混合,分布均勻而細(xì)密。

聚丙烯纖維在控制混凝土的塑性收縮裂縫上的主要作用為:阻滯塑性收縮裂縫的產(chǎn)生和限制裂縫的發(fā)展?;炷恋乃苄蚤_(kāi)裂主要發(fā)生在混凝土硬化之前,特別是在混凝土澆注后4~5小時(shí)之內(nèi),此階段由于水分的蒸發(fā)和轉(zhuǎn)移,混凝土內(nèi)部的抗拉應(yīng)變能力低于塑性收縮產(chǎn)生的應(yīng)變,因而引起混凝土內(nèi)部塑性裂縫的產(chǎn)生。而摻入了聚丙烯纖維后,由于聚丙烯纖維分布均勻,起到類(lèi)似篩網(wǎng)的作用,減緩了由于粗粒料的快速失水所產(chǎn)生的裂縫,延緩了第一條塑性收縮裂縫出現(xiàn)的時(shí)間。而當(dāng)裂縫出現(xiàn)后,聚丙烯纖維的存在又使得裂縫尖端的發(fā)展受到限制,裂縫只能繞過(guò)纖維或把纖維拉斷來(lái)繼續(xù)發(fā)展,這就需要消耗巨大的能量來(lái)克服纖維對(duì)裂縫發(fā)展的限制作用,纖維的體積摻量越大,這種限制作用越強(qiáng)。而在普通混凝土中裂縫的尖端沒(méi)有受到這樣的限制作用,可自由發(fā)展,這就使得普通混凝土中的裂縫比加入纖維的混凝土中的裂縫要寬、要長(zhǎng)。如圖1所示,混凝土塑性收縮裂縫面積、裂縫最大縫寬及失水速率均隨著纖維體積含量的增大而顯著降低,說(shuō)明聚丙烯纖維有效地提高了混凝土的抗裂性能。 ?

另外,聚丙烯纖維阻裂和細(xì)化裂縫的作用,明顯地改善了水泥石的結(jié)構(gòu),使水泥石中原生的微裂紋減少、裂縫寬度減小,這必然使水泥硬化體的抗?jié)B性和韌性得到相當(dāng)程度的提高。

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發(fā)布:2007-08-12 12:07    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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