聚丙烯纤维材料对混凝土性能的影响研究

混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法

一、引言

随着工业化进程的不断加速，建筑行业也在不断发展，对建筑材料的要求越来越高。混凝土作为建筑行业的主要材料之一，其性能的优化也成为了当前的研究热点之一。近年来，研究表明在混凝土中添加一定量的聚丙烯纤维可以大幅度改善混凝土的性能，本文将对混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法进行探讨。

二、聚丙烯纤维的特性

聚丙烯纤维是一种合成纤维，通常由聚丙烯单体制成。它具有以下特性：

1. 轻质：聚丙烯纤维比钢材轻得多，可以降低混凝土的密度，提高混凝土的强度和耐久性。

2. 抗拉强度高：聚丙烯纤维的抗拉强度比同样体积的钢材高得多，可以提高混凝土的耐久性和抗裂性。

3. 耐腐蚀性强：聚丙烯纤维不易受到氧化和腐蚀，可以增加混凝土的耐久性。

4. 易于加工：聚丙烯纤维可以通过模压、挤压、拉伸等多种方式加工成不同形状的纤维，可以满足不同混凝土的需要。

三、混凝土中添加聚丙烯纤维的作用 1. 提高混凝土的抗裂性：由于聚丙烯纤维的高强度和高韧性，可以有效地防止混凝土在受到外力作用时发生裂缝，从而提高混凝土的抗裂性。

2. 提高混凝土的耐久性：聚丙烯纤维的耐腐蚀性强，可以减少混凝土中的钢筋腐蚀现象，从而提高混凝土的耐久性。

3. 提高混凝土的强度：由于聚丙烯纤维的轻质和高强度，可以增加混凝土的强度和刚度，从而提高混凝土的承载能力。

4. 提高混凝土的韧性：聚丙烯纤维的高韧性可以有效地吸收混凝土中的能量，从而提高混凝土的韧性和抗震性能。

四、混凝土中添加聚丙烯纤维的方法

1. 混凝土搅拌过程中添加：将聚丙烯纤维加入到混凝土搅拌机中，与混凝土一同搅拌，使其均匀分布在混凝土中。

2. 手工添加：将聚丙烯纤维均匀撒在混凝土的表面，然后用手工或机械工具将其混合到混凝土中。

3. 空气喷雾添加：将聚丙烯纤维利用喷雾器均匀喷雾到混凝土表面，然后用机械工具将其混合到混凝土中。

4. 水泥砂浆中添加：将聚丙烯纤维加入到水泥砂浆中，与水泥砂浆一同搅拌，使其均匀分布在水泥砂浆中。

工程技术

聚丙烯纤维改善混凝土力学性能研究与应用进展

王辉．陈武林

(中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075)

强青要】本文综述了聚丙烯纤维对混凝土力学胜能的影响情况，得出聚丙烯纤维混凝土仍需深、研究的两个方面，然后对聚丙烯纤雏混凝

土的应用情况出发，总结出其未采可推广应用的方向。瞎冀惑翮混凝土；聚丙烯纤维；力学挂能

混凝土是水泥最主要的应用形式，也是当代最重要的建筑材料之

一。水泥因原料来源广泛、工艺要求相对简单、在我国的工程材料工业

中得到充分的发展，水泥产量也在不断提高。水泥混凝土有适用范围

广、价格便宜、易浇注成型等优点，然而其缺点也是显而易见的，虽然水泥混疑土有较高的抗压强度，但相对而言抗折则比较低，压折比较

大，因此水泥混疑土路面有脆性大、弹性模量高、极限拉伸应变小、抗

冲击能力弱等缺点。为了克服混凝土抗拉强度低的缺点，近年来人们在水泥分散体中加入增强材料及其他材料，提高混凝土的抗拉强度及抗冻

性、抗裂性等。常见的纤维加强混凝土有钢纤维、聚丙烯纤维等。本文

就是根据聚丙烯纤维改性混凝土力学性能的研究和应用现状，总结出聚

丙烯纤维仍需要研究的地方，与未来的应用进展。1聚丙烯纤维混凝土改善力学性能研究情况

1．1研究概况

国外对聚丙烯纤维混凝土的研究，开始于20世纪60年代。80年代以来，美国、欧洲、韩国以及台湾的一些企业，生产经过改性的聚丙

烯纤维，在土木工程上得到了广泛的应用。产品已打八我国大陆市场，

在一些高速公路、民用建筑上应用较多。我国于1992年开始，由原中国纺织大学(现东华大学)进行改

性聚丙烯纤维的研制。近rL年我国生产聚丙烯纤维的厂家逐年增多，聚

丙烯纤维已隧来越多地在道路、建筑、水坝等工程建设中得到应用。对聚丙雅私筐混凝土的研究也随着生产实践的进展在不断深入。

总的来说，聚丙烯纤维抑制了混凝土的塑性收缩微裂纹的产生，

提高了混凝土的力学性能和使用寿命。

12聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响聚丙烯纤维被称为混凝土的“次要加强筋”，掺入纤维后对水泥混

２０１１年５月　第５期总第４５３期　水运工程　Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｍａｙ．２０１１　Ｎｏ．５　Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．４５３　

聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响　

祝云华　

（内江师范学院，四川内江６４１１１２）　

摘要：通过聚丙烯纤维混凝土的力学试验，研究了聚丙烯纤维掺量对混凝土基本性能的影响。试验结果表明：聚丙烯纤　维混凝土的抗压强度、劈拉强度均随纤维掺量的增加而降低，当掺量由Ｏ增加到１．２　ｋｇ／ｍ　时，纤维混凝土７　ｄ抗压、抗拉　强度与基准混凝土相比，分别降低了ｌ１．４％和８．７％，２８　ｄ强度则分别降低了１２．１％和３．６％，而混凝土抗冲击能力则提高了　４．７６倍：同时由于聚丙烯纤维的加入使得混凝土具有较高的韧性，对防止普通混凝土在荷栽作用下的变形及裂缝的发生具有　重要意义。　关键词：聚丙烯纤维；混凝土；力学性能；掺量　中图分类号：ＴＵ　５２８　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２—４９７２（２０１　１）０５—００６３—０４　

Ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ’ｓ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｆｉｂｅｒ　

ＺＨＵ　Ｙａｎ—ｈｕａ　（Ｎｅｉｊｉａｎｇ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｅｉｊｉａｎｇ　６４１　１　１２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｍｉｘ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｆｉｂｅｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｆｉｂｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　

ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｆｉｂｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗｅｒｅ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　

混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法

一、背景介绍

混凝土是一种常用的建筑材料，由水泥、骨料和水等原材料混合而成，具有高强度、耐久性好等优点。然而，混凝土也存在着一些缺陷，如易开裂、易受温度变化影响等。为了弥补这些缺陷，可以在混凝土中添加聚丙烯纤维。本文将重点介绍混凝土中添加聚丙烯纤维的作用与方法。

二、聚丙烯纤维的特性

聚丙烯纤维是一种由聚丙烯单体聚合而成的合成纤维，具有轻、柔软、耐腐蚀、防火等特点。聚丙烯纤维可以用于各种不同的应用领域，如纺织品、卫生用品、建筑材料等。在建筑材料领域，聚丙烯纤维具有以下特性：

1.增强混凝土的韧性和耐久性。

2.改善混凝土的抗裂性能。

3.增强混凝土的抗冲击性能。

4.提高混凝土的抗渗透性。

5.减少混凝土的收缩和变形。

6.改善混凝土的抗冻性能。

三、混凝土中添加聚丙烯纤维的作用

混凝土中添加聚丙烯纤维可以起到以下几个作用：

1.增强混凝土的韧性和耐久性

聚丙烯纤维可以增加混凝土的韧性和耐久性，使其能够承受更大的压力和拉力，从而使混凝土更加牢固和耐用。

2.改善混凝土的抗裂性能

混凝土中添加聚丙烯纤维可以有效地改善混凝土的抗裂性能，减少混凝土因温度变化和干燥引起的裂缝，并且可以在混凝土表面形成一个均匀的纤维网，增加混凝土的强度和韧性。

3.增强混凝土的抗冲击性能

聚丙烯纤维可以增强混凝土的抗冲击性能，减少混凝土受到外力冲击时的损伤和破坏，从而使混凝土更加耐用。

4.提高混凝土的抗渗透性

混凝土中添加聚丙烯纤维可以改善混凝土的抗渗透性能，防止混凝土遭受水侵蚀，从而延长混凝土的使用寿命。

5.减少混凝土的收缩和变形

聚丙烯纤维可以减少混凝土的收缩和变形，防止混凝土在干燥过程中出现裂缝和变形，从而使混凝土更加稳定和耐用。

6.改善混凝土的抗冻性能

混凝土中添加聚丙烯纤维可以改善混凝土的抗冻性能，减少混凝土受到冻融循环的影响，从而延长混凝土的使用寿命。

四、混凝土中添加聚丙烯纤维的方法