聚丙烯纤维混凝土高温后的残余力学性能

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凝土力学性能的主要改善在于增强混凝土的韧性。

混凝土中纤维对力学性能的影响研究一、前言混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域。

然而，传统混凝土存在着一些缺陷，如易开裂、抗拉性能较差等。

为了改善混凝土的力学性能，研究人员开始向混凝土中添加纤维材料。

本文将就混凝土中添加纤维材料对力学性能的影响展开研究。

二、混凝土中纤维的种类混凝土中添加的纤维材料有很多种类，常见的有以下几种：1. 钢纤维：钢纤维是一种常见的混凝土增强材料，具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优点。

2. 玻璃纤维：玻璃纤维是一种轻质、高强度、抗腐蚀的纤维材料，可以用于混凝土的增强。

3. 碳纤维：碳纤维是一种轻质、高强度、高刚度的材料，可以大大提高混凝土的强度和韧性。

4. 聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是一种轻质、高韧性、耐腐蚀的纤维材料，可以用于混凝土的增强。

三、混凝土中纤维对力学性能的影响混凝土中添加纤维材料可以改善混凝土的力学性能。

以下是纤维对混凝土力学性能的影响：1. 抗拉强度：混凝土的抗拉强度是一个重要的指标，而传统混凝土的抗拉强度较低。

添加纤维材料可以大大提高混凝土的抗拉强度，其中钢纤维的增强效果最为明显。

2. 抗裂性能：混凝土容易出现裂缝，而添加纤维材料可以增强混凝土的抗裂性能，减缓裂缝的扩展。

其中，聚丙烯纤维的增强效果最为明显。

3. 疲劳性能：混凝土在受到反复荷载时容易出现疲劳破坏。

添加纤维材料可以提高混凝土的疲劳性能，延缓疲劳破坏的发生。

4. 冲击性能：混凝土的冲击性能较差，易发生冲击破坏。

添加纤维材料可以提高混凝土的冲击性能，减少冲击破坏的发生。

四、混凝土中纤维的应用研究混凝土中添加纤维材料已经得到了广泛的应用，下面是一些典型的应用研究：1. 隧道衬砌：由于隧道环境的特殊性，隧道衬砌需要具有良好的耐久性和抗裂性能。

添加纤维材料可以大大提高隧道衬砌的力学性能。

2. 桥梁结构：桥梁结构需要具有较高的强度和刚度。

添加纤维材料可以大大提高桥梁结构的力学性能。

3. 水利工程：水利工程中的混凝土结构需要具有较高的耐久性和抗裂性能。

高温条件下混凝土力学性能参数分析摘要：混凝土在高温环境下的力学性能参数分析对于建筑工程的设计、施工和维护都具有重要意义。

本文将对高温条件下的混凝土力学性能参数进行分析，并探讨其对建筑工程的影响。

引言：混凝土是一种常用的建筑材料，其力学性能对于建筑工程具有重要影响。

在高温条件下，混凝土的力学性能可能会发生变化，这会对建筑物的结构和安全性产生一定的影响。

因此，深入了解高温条件下混凝土的力学性能参数分析具有重要的工程意义。

1. 高温对混凝土的力学性能参数的影响1.1 强度性能高温条件下，混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度可能会发生变化。

研究表明，在高温环境下，混凝土的抗压强度会减小，主要原因是混凝土内部的骨料可能发生热胀冷缩，导致损伤。

另外，混凝土内部的孔隙结构可能发生变化，导致混凝土的抗拉强度和抗剪强度下降。

1.2 应变性能高温条件下，混凝土的线膨胀系数和蠕变性能可能会发生变化。

线膨胀系数是衡量混凝土在高温下膨胀变形的指标，研究表明，在高温环境下，混凝土的线膨胀系数会增大。

蠕变性能是描述混凝土在长时间荷载下变形的指标，高温条件下，混凝土的蠕变性能可能会受到影响，导致结构的变形。

2.1 抗压强度测试抗压强度是衡量混凝土抗压性能的重要指标。

在高温条件下，使用热水浴、电炉等设备进行加载试验，通过测量混凝土的破坏荷载和变形，计算出混凝土的抗压强度。

2.2 抗拉强度测试抗拉强度是衡量混凝土抗拉性能的重要指标。

在高温条件下，可以使用等距离支撑悬臂梁试验等方法进行测试，通过测量混凝土的破坏荷载和伸长量，计算出混凝土的抗拉强度。

2.3 抗剪强度测试抗剪强度是衡量混凝土抗剪性能的重要指标。

在高温条件下，可以使用剪切试验或直剪试验等方法进行测试，通过测量混凝土的破坏荷载和剪切变形，计算出混凝土的抗剪强度。

2.4 线膨胀系数测试线膨胀系数是衡量混凝土在高温下膨胀变形的重要指标。

可以使用热胀冷缩试验或热稳定试验等方法进行测试，通过测量混凝土的线膨胀量和温度，计算出混凝土的线膨胀系数。

制样温度对聚丙烯产品力学性能的影响聚丙烯是一种常用的塑料材料，具有良好的力学性能和加工性能，广泛应用于塑料制品的生产中。

聚丙烯的力学性能受到制样温度的影响，不同的制样温度会对其力学性能产生不同程度的影响。

研究制样温度对聚丙烯产品力学性能的影响具有重要的理论和实际意义。

聚丙烯的力学性能包括拉伸性能、弯曲性能、冲击性能等。

这些性能直接影响着聚丙烯制品的使用性能和安全性能。

制样温度对拉伸性能的影响是最为显著的，因此本文将围绕制样温度对聚丙烯产品拉伸性能的影响展开讨论。

从理论上讲，聚丙烯的结晶行为受到制样温度的影响。

通常情况下，制样温度越高，聚丙烯的结晶度越低，分子链的排列越随意，这会导致材料的力学性能下降。

制样温度过低也会导致聚丙烯结晶过度，使得聚丙烯材料变得脆性增加，力学性能也会受到一定的影响。

选择适宜的制样温度对聚丙烯产品的力学性能至关重要。

在实际生产中，通过对不同制样温度下聚丙烯制品进行拉伸实验，可以得到其应力-应变曲线，从而分析不同制样温度对其拉伸性能的影响。

以常温（室温）和高温制样为例，对不同制样温度下聚丙烯的拉伸性能进行研究。

实验结果表明，随着制样温度的升高，聚丙烯制品的弹性模量呈现下降的趋势。

这是因为高温制样条件下，聚丙烯分子链排列更加松散，结晶度降低，导致弹性模量减小。

高温制样条件下，聚丙烯制品的屈服强度和抗拉强度也呈现下降的趋势，但下降程度较小。

这说明制样温度对聚丙烯的拉伸性能有一定的影响，但并不是决定性的因素。

在应力-应变曲线上，高温制样条件下的聚丙烯制品出现了更加明显的流变区，表现出更加明显的流变性。

这表明高温制样条件下，聚丙烯制品的流变性能更强，适用于需要较高变形能力的场合。

而常温制样条件下的聚丙烯制品则呈现出更加典型的弹性-塑性转变特征，表现出更好的刚塑性。

通过对制样温度对聚丙烯产品力学性能的影响进行研究，我们可以得到以下结论：制样温度的选择对聚丙烯产品的拉伸性能有一定的影响。

聚丙烯纤维混凝土聚丙烯纤维混凝土是一种新型的建筑材料，在国内外得到了广泛的应用和推广。

它以聚丙烯纤维增强混凝土的性能，具备了优异的综合力学性能和耐久性能。

本文将从聚丙烯纤维混凝土的定义、性能特点、应用范围及前景等方面对其进行详细介绍。

聚丙烯纤维混凝土是将聚丙烯纤维与混凝土充分混合后制成的一种新型复合材料。

聚丙烯纤维是一种具有优异性能的增强纤维，其拉伸强度高、耐腐蚀性好、抗裂抗冲击性能优异，可以有效地增强混凝土的抗拉强度和抗裂性能。

聚丙烯纤维混凝土不仅具备了混凝土的优点，如耐火性、耐久性和抗冻融性等，还具备了聚丙烯纤维的优点，如高强度、轻量化和耐腐蚀等，因此在工程中具有广泛的应用前景。

聚丙烯纤维混凝土的主要性能特点有以下几个方面。

首先，聚丙烯纤维的加入可以大大提高混凝土的抗裂性能，有效地防止混凝土的裂缝发生和扩展。

其次，聚丙烯纤维的拉伸强度高，可以有效地增加混凝土的抗拉强度，增强混凝土的整体力学性能。

第三，聚丙烯纤维具有较好的耐久性能，能够有效地抵抗酸碱腐蚀和氯盐腐蚀，延长混凝土的使用寿命。

第四，聚丙烯纤维具有较好的抗冲击性能，可以有效地减少外力对混凝土的影响，提高混凝土的抗震能力。

聚丙烯纤维混凝土在各个领域具有广泛的应用。

在建筑工程中，聚丙烯纤维混凝土可以用于制作墙体、地板、梁柱等结构，增强整体的抗震性能和承载能力。

在交通工程中，聚丙烯纤维混凝土可以用于制作路面、桥梁、隧道等，提高道路的耐久性和承载能力。

在水利工程中，聚丙烯纤维混凝土可以用于制作水坝、渠道、堤坝等，提高水利工程的安全性和耐久性。

在环境工程中，聚丙烯纤维混凝土可以用于制作污水处理池、垃圾填埋场等，提高环境工程的稳定性和耐久性。

聚丙烯纤维混凝土的应用前景非常广阔。

随着人们对建筑安全性和耐久性要求的提高，聚丙烯纤维混凝土作为一种新型的建筑材料将会得到更加广泛的应用。

它具备了传统混凝土的优点，又具备了聚丙烯纤维的优点，可以在提高建筑物的抗震能力、抗裂性能、耐久性和稳定性等方面发挥重要作用。

混凝土中的纤维对力学性能有什么影响在建筑领域中，混凝土是一种被广泛应用的重要材料。

为了进一步优化混凝土的性能，研究人员尝试在其中添加各种纤维。

那么，这些纤维的加入究竟会对混凝土的力学性能产生怎样的影响呢？这是一个值得深入探讨的问题。

首先，我们来了解一下常见的用于混凝土的纤维类型。

有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等。

不同类型的纤维具有不同的特性，因此对混凝土力学性能的影响也各有差异。

钢纤维的加入能够显著提高混凝土的抗拉强度和抗剪强度。

这是因为钢纤维本身具有很高的强度和韧性，能够有效地限制混凝土内部微裂缝的扩展。

当混凝土受到拉力或剪力作用时，钢纤维可以承担一部分荷载，从而延缓裂缝的出现和发展，大大增强了混凝土的变形能力和韧性。

比如说，在道路工程中，使用钢纤维混凝土可以减少路面裂缝的产生，提高路面的使用寿命和承载能力。

玻璃纤维在一定程度上也能增强混凝土的力学性能，但其效果通常不如钢纤维显著。

玻璃纤维能够增加混凝土的抗裂性和抗冲击性，使其在一些特殊环境下表现更为出色。

聚丙烯纤维的主要作用是控制混凝土的早期收缩裂缝。

在混凝土硬化过程中，由于水分的蒸发和水泥的水化反应，容易产生收缩裂缝。

聚丙烯纤维的存在可以有效地减少这种裂缝的出现，提高混凝土的抗渗性和耐久性。

纤维的掺入量也是影响混凝土力学性能的一个重要因素。

如果掺入量过少，可能无法充分发挥纤维的增强作用；而掺入量过多，则可能会导致混凝土的工作性能下降，如流动性变差、振捣困难等，同时也可能会增加成本。

因此，需要通过试验确定一个合理的纤维掺入量，以达到最佳的力学性能和经济效益。

纤维的长度和直径也会对混凝土的力学性能产生影响。

一般来说，纤维长度越长、直径越细，其增强效果越好。

但过长的纤维可能会在搅拌过程中出现结团现象，影响混凝土的均匀性；过细的纤维则可能在生产和施工过程中容易断裂，从而降低其增强效果。

纤维在混凝土中的分布均匀性同样至关重要。

如果纤维分布不均匀，局部区域的纤维含量过高或过低，会导致混凝土的力学性能不稳定。

聚丙烯纤维混凝土的高温损伤机理元成方;赵军【摘要】为探明聚丙烯纤维混凝土的高温损伤机理,本文开展了聚丙烯纤维混凝土高温试验,研究分析了混凝土动弹性模量、质量损失率随温度的变化规律,采用扫描电镜和氮吸附试验研究分析了混凝土高温后的微观结构.结果表明:经历高温后,聚丙烯纤维混凝土的动弹性模量高于素混凝土,质量损失率也更小.聚丙烯纤维混凝土的孔径分布规律、孔隙结构与素混凝土相近.【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】5页(P37-40,56)【关键词】聚丙烯纤维;混凝土;高温;机理;微观结构【作者】元成方;赵军【作者单位】郑州大学土木工程学院,河南郑州450001;郑州大学力学与工程科学学院,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TU528.572混凝土结构在遭受火灾后，材料的各项性能都会有一定程度的降低，尤其是在遭受400℃以上的高温后，混凝土结构表面会出现较大的裂缝，承载能力会降低超过30%。

当混凝土结构遭受到超过800℃的高温后，大多混凝土结构会发生爆裂现象，构件的承载力会骤降甚至丧失，从而导致结构局部甚至整体坍塌，后果将是灾难性的[1-3]。

此外，在火灾高温下，混凝土内部发生一系列物理化学变化，造成混凝土微观结构劣化，严重影响混凝土的力学性能和耐久性能[4]。

聚丙烯纤维可提高混凝土的耐火性能，有效减少或消除混凝土高温时发生的爆裂现象，这一结论已得到广大研究人员的普遍认同[5-9]。

但是，聚丙烯纤维对于混凝土高温后力学性能的影响还存在争议，一些学者认为聚丙烯纤维提高了混凝土高温后的强度[10]，也有文献表明合成纤维对混凝土经历高温后的强度没有明显改善作用，甚至有文献报道合成纤维对混凝土经历高温后的强度产生负面效应[11-12]。

此外，现有的研究多集中在聚丙烯纤维混凝土高温后抗压强度的变化，对于动弹性模量、质量损失等指标的研究还相对较少，尤其缺乏高温损伤后的微观结构分析。

聚丙烯纤维对高性能混凝土耐火性能影响研究综述王珍【摘要】高性能混凝土工作性能好,耐久性好,其成本与同级高强混凝土相比更为经济,但是在火灾作用下,会产生爆裂、剥落.高性能混凝土的耐火性能是一个值得重视的问题,工程实践中往往掺入一定量有机纤维,改善高性能混凝土的耐火性能.文章分析混凝土高温爆裂机理,总结了在聚丙烯纤维对高性能混凝土的高温性能、耐久性能的影响研究成果,为深入研究聚丙烯纤维高性能混凝上的耐火性能提供参考依据.【期刊名称】《四川建筑》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】3页(P176-178)【关键词】聚丙烯纤维;高性能混凝土;耐火性能;高温性能;耐久性能【作者】王珍【作者单位】中国人民武装警察部队学院,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】TU528.34高性能混凝土因为其密实度大，渗透性低和低水胶比，在高温时很容易发生爆裂现象，进而给高性能混凝土构件或结构带来极大的破坏[1]。

但是由于高性能混凝土具有工作性能好、强度高和耐久性等优点，应用却越来越广泛，对高性能混凝土结构的耐火性能的研究显得愈来愈重要。

当前，国内外对高温后的普通高性能混凝土材料强度和结构刚度研究较多，但对于掺聚丙烯纤维高性能混凝土结构耐火性能的研究才刚刚起步。

研究发现，高性能混凝土掺入一定量的聚丙烯纤维的可显著提升抗耐火性能，改善混凝土防爆裂性能。

因此,深入研究聚丙烯纤维对高性能混凝土耐火性能的影响，这已成为各国建筑结构及材料科研人员和工程技术人员共同关注的新课题。

高性能混凝土在遭受火灾后，表面或整体会突然发生崩裂的现象，残余抗压性能会突然降低甚至消失，这称之为高温爆裂。

火灾引起的高性能混凝土的高温爆裂现象是一种突发性破坏，对高性能混凝土结构的承载力及耐久性将会产生毁灭性破坏。

目前，国内外许多学者对高性能混凝土爆裂机理研究还没有达到较为一致的结论，但报道最多的是蒸汽压理论与热应力理论[2]。

1.1 蒸汽压理论从微观角度上来说，高性能混凝土结构细密、坚实，主要是由孔隙率很小且相邻孔之间互不连通的密闭单元构成。