聚丙烯纤维混凝土的力学性能试验研究
聚丙烯纤维混凝土力学耐久性能研究
聚丙烯纤维改善混凝土力学性能研究与应用进展
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。
改性聚丙稀纤维混凝土力学性能的试验研究
高的抗酸碱性等， 以及加入混凝土后能起到很好的 抗裂 、 增韧 、 防渗抗 冲磨 、 保水等作用 。 本 文 主要 研 究 了 聚丙 稀 纤 维 对混 凝 土 抗 压 、 抗 折 、 裂抗 拉 及和 易性 的影 响 ， 与 不掺 量普 通混 凝 劈 并
土进行 了对 比 。
１２ 混凝土配合 比的设计 ．
收稿 日期 ： ０６０－２ ２ ０－６１
作者简介 ：王艳 云（９３） 女 ， １６ －， 实验 师， 从事建筑材料研究 。ｅｍ ｉ ｗ ｙｈ＠１６ ｃｎ － ａ ：ｙｓｚ ２ ．ｏ１ ｌ
维普资讯
７６ ５
石河子大学学报 （ 自然科学版 ）
第 ２ 卷 ４
１３ 试 验 方 法 ．
试 验 内容 包括 ： 凝 土配 合 比试 验 方案 的拟 定 ； 混
拌 和物 性 能试 验 ； 压 试 验 、 折 试验 、 裂 抗 拉 试 抗 抗 劈 验 。试 验 按照 Ｇ Ｊ １ ５规范 进行 。 Ｂ８． ８ 混 凝 土 立 方 体 抗 压 强 度 试 验 采 用 １０ ｍ × ５ｍ
学 性 能 ， 少混 凝 土 的收缩 应力 ， 高混凝 土 基体 的 减 提 抗 拉 强度 ， 常掺 人 一些外 加 剂和 掺合 料 … 。近 年来 ，
在混凝 土 中掺 人 聚 丙 稀纤 维 的应 用 取 得 了进 展 【Ｉ ２。
０ １０ ｍ 的 累 计 负 余 量 依 次 为 ８ ４ 、９ ３ 、 ．６ ｍ ．％ ２．％ ３ ．％ 、２６ 、７ ８ 、０ １ 。试 验 采 用 自来 水 。 ９６ ５ ．％ ７ ．％ ９ ．％
Ｄｅ ｃ．２ ０ ０６
文章编号 ： ０— ８（ ０ ｝ － ５－ １ ７ ３３２ ６０ ０ ５ ０ ７ ０ ６ ７ ￣
聚丙烯纤维混凝土性能试验研究
年来人们从 原材料 、 配合 比 、 添加剂 、 外 制造方法 、
浇捣 方法 和养 护工 艺 等方 面加 以研 究 和改 进 ， 尽管
取得 了一些进展 ， 但是这些方法并未从根本上改变
混凝 土 的特性 。
２ Ｏ世纪 ７ Ｏ年代以来 ， 发展 了纤维增强水 泥基
复合材料 ， 钢纤维 、 玻璃纤维 、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合成纤维等纤维材料
料， 其是 由胶凝材料 、 水和粗 、 细骨料按适 当的比
例配合 、 经过一定时间硬化而成的三相体的复合材 料， 其硬化后抗压强度高 ， 但其各 向异性及材料 的 非均质性导致的抗 拉强度低 ， 受拉变形能力小 ， 易 开裂的特点也暴露 了这种材料在使用中的局限性 ， 这直接影响结构构件 的耐久性和耐腐蚀性…。多
ｌ ｆ ｗｉ ｇ ｃ ｕ ｃ ｎ ｍｐ ｖ ｏ ｃ ｅ ｅ ｔａ ｓｔ ｎ ｃ ｕ ｃ ． ｏ ｎ ｏ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｎ ｒ ｔ ｒ ｎ ｉ ｏ ｏ ｒ ｅ ｏ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ｏｙ ｒｐ ｌｎ ｂ ｅ ｌ ｈ；ｃ ｎ ｒｔ ｅ ｏ ａ ｃ ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｌｐ ｙｅ ｅｆ ｒ ；ｆ ａ ｏ ｉ ｙｓ ｏ ｃｅｅ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｆｍ
聚 丙 烯 纤 维 混凝 土 性 能 试 验研 究
孙 海燕 ， 龚爱 民 彭玉林 ，
（ 云南农业大学水利水电学院， 云南 昆明 ６００ ） ５２ １
摘要： 根据对聚丙烯 纤维混凝土 的试验研究 ，提出聚丙烯纤 维对混凝 土 的抗拉压 强度 等物理力 学性 能 的影 响。 结 果表明 ： 在混凝 土中掺入一定量 的聚丙烯纤维是克 服混凝 土开裂 的有效途径 ， 能有效 地 提高混 凝土 的抗 裂性 能， 同时掺入粉煤 灰补偿 因聚丙烯 纤维的粘滞作用而 导致混凝土流动性 的降低 ， 改善混凝土 的和易性 。 关键词 ： 聚丙烯 纤维 ； 煤灰 ； 粉 混凝 土性能 中图分类号 ： Ｕ ５ ８４ Ｔ ２ ． １ 文 献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ３０ ２０ ） ｌ一 １５— ４ ０４— ９ Ｘ（０ ７ ０ ０ ５ ０
聚丙烯纤维混凝土综合性能试验研究共3篇
聚丙烯纤维混凝土综合性能试验研究共3篇聚丙烯纤维混凝土综合性能试验研究1聚丙烯纤维混凝土是通过将聚丙烯纤维掺入混凝土中，加以掺和、振捣、浇注、养护而制成的一种新型复合材料。
它不同于传统混凝土材料，具有许多优异的性能。
为了探究聚丙烯纤维混凝土的综合性能，进行了一系列试验研究，结果如下。
1. 抗折强度：通过施加弯曲载荷来测试混凝土的抗弯强度。
试验结果表明，在相同的水泥质量下掺入聚丙烯纤维，混凝土抗折强度明显提高。
2. 抗压强度：采用标准试验方法来测试混凝土的抗压强度。
试验结果表明，掺入聚丙烯纤维的混凝土抗压强度比普通混凝土高。
3. 抗渗性能：混凝土的抗渗性能是评估其耐久性的一个重要指标。
试验结果显示，掺入聚丙烯纤维的混凝土抗渗能力比普通混凝土更好。
4. 抗冻性能：低温环境下混凝土的抗冻性能会受到很大的考验。
试验结果表明，掺入聚丙烯纤维的混凝土在低温环境下具有较好的抗冻性能。
5. 断裂韧性：混凝土的断裂韧性是一个评估其耐久性的重要指标。
试验结果表明，掺入聚丙烯纤维的混凝土具有更好的脆性断裂韧性。
6. 抗风化性能：混凝土的抗风化性能可以反映其耐久性表现。
试验结果显示，掺入聚丙烯纤维的混凝土具有更好的抗风化性能。
综上所述，掺入适量的聚丙烯纤维可以有效地提高混凝土的综合性能。
对于需要具有更好耐久性表现的混凝土结构，可以考虑使用聚丙烯纤维混凝土来提高其性能。
聚丙烯纤维混凝土综合性能试验研究2聚丙烯纤维混凝土是一种新型的混凝土材料，在现代建筑工程中应用越来越广泛。
本文将深入研究聚丙烯纤维混凝土的综合性能试验，探讨其在建筑工程中的应用优势。
一、试验目的本次试验旨在探究聚丙烯纤维混凝土的力学性能、耐久性、抗裂性、抗渗性以及施工性等综合性能，以试验数据为依据，评价聚丙烯纤维混凝土在实际工程中的应用价值。
二、试验方法1.制作试块根据试验要求，制作聚丙烯纤维混凝土试块，按照设计配合比要求配置混凝土原料，加入适量聚丙烯纤维，混凝土表面进行充分振捣，制作20*20*20cm的试块，并进行养护和标记。
聚丙烯纤维混凝土力学性能试验及其机理浅析
表 １ 格雷斯聚丙烯纤维物理力学性能
浙江的人工碎石 ， 其泥含量为 ０３ ． ％。细骨料采用 中砂， 符合 Ⅱ区颗粒级配区， 产地安徽 ， 细度模数为 ２５ 泥含量为 ０９ ．， ． ％。外 加剂为常熟 产的 Ｍ Ｈ一 ５
型缓 凝高效 泵送剂 ， 外 加 剂属 萘 系复 合 型混 凝 土 该
泵送 剂 ， 具有缓 凝 和 减水 双 重 功效 。聚 丙烯 纤 维采
用美国进 口的格雷斯束状单丝纤维 ， 其物理力学性
能见表 １ 。
１ ２ 配合 比 ．
厂家推 荐产量 ０６ ｇｍ 混凝土 ， ．ｋ／ 。 本试验 仅考察这 一
混凝土设 计强度 为 Ｃ ５根 据纤 维 的性能 指标 ， ２，
关键词 ： 聚丙烯纤维 ； 混凝土 ； 力学性能 ； 机理 中图分类号 ：Ｕ ２ ．７ Ｔ ５８ ５ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０８—１３ （０ ０ ０ ２２— ２ １０ ９３ ２ １ ）４— ０ ０
０ 前
言
１ 原 材料 及 配合 比
１ １ 试 验原材 料 ．
由于聚丙烯纤维具有较高的抗拉强度和拉伸变 形 能力 … ， 越广 泛地 掺 入素 混凝 土 中用 于改 变 越来
拉就变得越小 。 再看 “ 维 间距 理 论 ”表 达式 为 ： 纤 ，
：
推荐的方法， 计算冲击能量 ：
Ｗ ＝ ｎｍｇｈ
√ Ｍ
式中 ． — 纤维 间距 ； ｓ —
式中
Байду номын сангаас
——冲击能量 ， 单位为（ ｍ ； Ｎ・ ）
— —
ｄ ——纤维直径 ；
冲击次数 ；
ｍ——落锤质量 ， 单位为 ｋ ； ｇ
聚丙烯纤维对混凝土性能影响的实验研究
洛 阳理工学院学报（ 自然科学版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｌ ｕ ｏ ｙ ａ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ Ｉ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
混凝 土配 合 比为 ：胶 凝材料 ： 卵石 ： 砂＝ １ ． ０ ０： ２ ． ３ ０： １ ． ４ ９ ，水胶 比＝ Ｏ ． ４ ４ 。 减水 剂掺 量＝ １ ． ５ ０ ％ ，粉 煤灰 掺量 ＝ １ ０ ． ０ ％。
１ ． ２ 实验方法
根 据ＧＢ ／ Ｔ ５ ０ ０ ８ １ — ２ ０ ０ ２ 、ＧＢ ／ Ｔ ５ ０ Ｏ ８ ２ —２ ０ Ｏ ９ 标准 要 求 ，测 定 混凝 土 的劈 裂 抗 拉强 度 、抗折／ 抗压 强度 、 抗渗 性 、抗冲 击性 等 。
２ 结果与讨论
２ ． １ 聚丙烯纤维对混凝土劈裂抗拉强度的影响
混 凝土 试件 尺 寸 为 １ ０ ０ ｍｍ × １ ０ ０ ｍｍ × １ ０ ０ ｍｍ，养 护 龄期 为３ ｄ 和２ ８ ｄ ，劈 裂 抗拉 强度 测定 结果 如
表１ 所示 。
收稿 日期： ２ ０ １ ２ — ０ ７ － １ ８
显著改善混凝土的抗 裂性 能、抗渗 性能以及抗冲击性能，但将 降低混凝土的 强度 。
关键词 ：聚丙烯 纤维 ；混凝土 ；抗 裂性 能；抗冲击性能
ＤＯｈ１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ５ ０ ４ ３ ． ２ ０１ ３ ． ０ １ ． ０ ０ １
Ｖ０ １ ． ２ ３ ＮＯ ． １ Ｍａ ｒ ．２ ０ １ ３
改性聚丙烯纤维混凝土性能的试验研究
块 ５ ｍ￣ ５ ｍｘ ５ 试 验选 用改性 聚丙 烯纤维 由一束 长丝 剪断成 平均 ３ ；劈 裂 抗 拉 强 度 试 件尺 寸 为 １０ｍ １０ｍ ｌ ０ １ ～ ０ ｍ长 的短丝 ， ２３ ｍ 单丝 直径 约 为４ ｍ， 维类 型 为 ８ 纤
１ 试 验 原 材 料
０６０９，．ｋ／ 纤 维长 度 分别 为 １ ，９３ ｍ； ．，． １ ｇｍ ， ２ ２ １ ，０ｍ 立方 体抗 压 强度试 件尺 寸 为１０ ｍｘ ５ ｘ ５ ｍ， 组 ５ ｌ０ ｍ ｍｍ １０ｍ 每 ｍ ｍ，每 组３ ；轴 心抗压 强度 试件 尺 寸 为 １０ 块 ０ ｌ０ ｍｍｘＯ
・
３ ８・
建
筑
技
术
第 ４ 卷第 １ ２１ ３ 期 ０ ２年 １月
Ｖ０．３ １ Ｎｏ１ Ｊ ｎ ０ ２ ４ ． ａ ．２ １
Ａ ｃ ｉ ｃ ｕ ｅＴｅ ｈ ｏ ｏ ｖ ｒｈｔ ｔｒ ｃ ｎ ｌｇ ｅ
改性聚 丙烯纤维混凝土性 能的试 验研究
杨 继 强
（ 津 城 市 建 设学 院 土 木 工 程 系 ，０ ３ ４ 天 津 ） 天 ３０８ ，
关键词 ： 改性聚丙烯纤维 ； 混凝土； 强度 ； 抗裂性 ； 抗冲击性 ； 耐久性
中图分 类 号 ：Ｕ ５ ８５ ２ Ｔ ２ ． ７ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ０ ４ ２ ｛ ０ ２ ０ — ０ ８ ０ １０ — ７６ ２ １ ｝ １０３ － ３
ＴＥＳ ＡＮＤ Ｔ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＯＮ ＰＥＲＦＯＲＭ ＡＮＣＥ ＯＦ ＯＤＩ ＥＤ Ｍ ＦＩ ＰＯＬＹＰＲＯＰＹＬＥＮＥ ＢＥＲ ＦＩ ＣＯ ＮＣＲＥＴＥ
基于聚丙稀纤维混凝土力学性能的分析研究
吴亚 彬 （ 秦皇岛 发区飞 开 彪建筑工程有限 公司）
摘 要 ：介绍 了建 筑 用 聚 丙 烯短 纤 维 的性 能 以及 将 其 掺 入 混 凝 土 后 对 混 凝 土 性 能 的改 善 作 用 ，并 结合 材 料 力 学原 理 对其 作 用 机 理 进
２ 聚丙烯 纤维对 混凝 土 强度 的增强机 理
均 匀 而任 意 分布 的聚 丙 烯 纤维 在 混 凝 土 中 对混 凝 土 是， 由于传 统 混凝 土组 成材 料 的天然 特性 以及 组成 形 式 的 的增 强机 理 ： 普 通 混凝 土 在荷 载 作 用下 ， 图 １表 示 均 在 如 制约， 混凝土 存在 着 固有 弱点— — 抗 拉强 度低 、 韧性 差 等。 匀受拉 情 况 ， 由于 圆孔 或裂纹 处 的材 料将荷 载 卸给 了孔 边 随着 混凝 土强 度 的大 幅度 提高 ， 其脆 性特 征 也进一 步 突 出 材 料 ， 边 便 产生 了应力 集 中 ， 沿界 面 均 匀 分布 的拉 应 孔 则 出来 。 混凝 土 出现 裂缝 成 为建筑 业 的常 见性 问题 ， 混凝 力 将发 生重 分布 。 在 对于形如 椭 圆 的狭 长细纹 ， 图 ２所 示 ， 如 土 产生 的各 种病 害 中裂 缝病 害 约 占 ７ ％ ，几 乎所 有 的混 拉 伸荷 载 方 向与椭 圆长轴 方 向垂 直 ，在拉 应力 作 用下 ， ０ 长 凝 土工程 都 由于材 料性 质 、 施工 工 艺等原 因存在 有不 同程 轴 端点 的应 力 常常远 超 过 了混凝 土材 料 的抗拉 强度 ， 得 使 度 的裂缝 。 裂缝 的扩展 ， 部形 成应力 集 中 ， 局 使得 混凝 土强 材 料 在 外应 力还 远 小 于材 料 抗 拉 强度 时 ，就 发 生突 然 断 度 降低 ， 载 力下 降 ， 承 直接 影 响建 筑得 使 用寿命 ， 重 的还 裂 ， 使 裂缝 急剧扩 展 而突 然破 坏。 这就 是普 通混 凝土 构 严 促 将 对人 民生命 财产构 成威 胁。 件 中常发 生得 脆 性破 坏 。根 据材 料 力学 有 关理 论 ， 图 ２ 对 纤 维作 为混 凝土 次要加 强 筋 ， 掺入 以水泥 加 颗粒 集料 所 示情 形 ， 有如下 理论 应力 集 中系数 的经验 公式 ： 为基 体 的混 合料 中 ， 以用来增 强 活 改善普 通混 凝土 的一 可 ｎ［＋１ ）Ｘ１ ［一Ｄ）］ ［／ 一］ ：２（ １ 。 ｛ Ｊ １（ Ｘ、 Ｐ １｝ 一５ ］ ＋ Ｖ ： 些特 性 。随着 化 工产业 的发展 ， 批 的合成 纤维材 料 大量 大 出现 ，它们 既 能起 到增强 混凝 土 韧性和 抗疲 劳性 的作 用 ， 式 中 ： ａ／ 椭 圆长轴端 点 处的 曲率半径 ； Ｐ＝ ２ ｂ， ａ为椭 圆 ～ ～ 又 有经 济、 工简单 、 施 耐腐蚀 的特点。２ ０世纪 ７ ０年代 纤维 的短轴 长度 ； ｂ为椭 圆长轴 长度 ； Ｂ为半倍板 宽。 ～ ０㈠ ～ 混 凝 土技术传 入 中国。２ ０世 纪 ９ ０年代 初 ， 美 国本 土生 在 ｐ 一 下 ～ ｛ ｊ ： ｝｝ ｆ ｛ ： 产 、 够应 用于 纤维 混凝 土 的有机 纤维 透过 商业 渠道 流人 能
聚丙烯纤维高强混凝土的力学性能
从而使混 凝土 结构逐步 实现轻质和高强化 。 高强混凝土破坏 但 时的高度脆性始终制约着 高强混凝土的广泛应用 。长期 以来，
研 究 者 们 提 出 了 多种 降低 高 强 混 凝 土 破 坏 脆 性 的 方 法 ， 中较 其 为 有 效 的 解 决 方法 是在 高 强混 凝 土 中加 入 高性 能 纤 维 材 料 。常 用 的 纤 维 有 钢 纤 维 和 聚 丙烯 纤 维 。 对 于 钢 纤 维 高 强 混 凝 土 ， 已
，
ｃ ｍｐ ｅ ｓｖ ｔｅ ｇ ｈ ｐｌ ｉ ｇ ｔ ｎ ｉ ｔｅ ｇ ｈ ｌ ｓｉ ｏ ｕ ｕ ｄ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｆｅ ｔｗｅ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ． ｅ ｒ ｓ ｌ ｎｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｈ ｆｅ ｔｏ ｏ ｒ ｓ ｉ ｅ ｓ ｎ ｔ ，ｓ ｉ ｎ ｅ ｓｌ ｓｒ ｎ ｔ ，ｅａ ｔ ｍ ｄ ｌ ｓ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｌ ｒ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｃ ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ Ｔｈ ｕ ｔ ｉ ｉ ａ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｅ ｃ ｆ ｅ ｓ
ｏ ｖ ｏ ｓ ｂ ｉｕ ．
Ｋ ｙｗ ｏ ｄ ： ｐ ｌ ｍｐ ｌ ｅｆ ｅ； ｈｇ ｅ ｇｈ ｃ ｍｐ ｓｉ ｎ ｓ ｌ ｉｇｔｎ ｉｎ ｅ ｒｓ ｏｙ ｐ ｙｅ ｂ ｒ ｉｈｓ ｎ ； ｏ ｒ ｓ ； ｐｉ ｎ ｓ ｎ ｉ ｒ ｔ ｔ ｅ ｏ ｔ ｅ ｏ
０ 前 言
随着 混凝土结构研究和应用 的进 一步发展， 以及高层建筑
ＺＨＡＯ Ｊ ｎ， ｕ ＧＡＯ Ｄａ － ｉ ｇ ＡＮＧ ．－ ｕ ｎ ｙ ｎ ，Ｔ １ｙ ｉ
（ ｈ ｎｚ ｏ ｎｖｒｉ ， ｎ ｎ ｈ ｎ ｚｏ ５ ０ ２Ｃ ｉａ Ｚ ｅ ｇｈ ｕＵ ｉｅｓｙＨｅａ ， ｅ ｇｈ ｕ ４ ０ ０ ，ｈｎ ） ｔ Ｚ
Ａｂｓ ｒ ｃ ： Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｓ ｆ ｐ ｌｐｍｐ ｌ ｎ ｂｅ ｅｎ ｏ ｃ ｄ ｈ ｇ ｔｅ ｇ ｈ ｃ ｎ ｒ ｔ ｔ ｅ ｅ ｅ ｔｏ ｏ ｙ ｒ ｐ ｅ ｅ ｆｂ ｒ ｑ ｎ ｉ ｏ ｔａ ｔ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｔ ｏ ｏ ｙ ｙ ｅ ｅ ｆ ｒ ｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｉ ｈ ｓ ｎ ｔ ｏ ｃ ｅ ｅ ｈ ｆ ｃ ｆ ｐ ｌ ｐ ｏ ｙｌｎ ｅ ｕａ ｔ ｙ ｎ ｉ ｒ ｉ ｔ
基于聚丙稀纤维混凝土力学性能的分析研究
基于聚丙稀纤维混凝土力学性能的分析研究摘要：介绍了建筑用聚丙烯短纤维的性能以及将其掺入混凝土后对混凝土性能的改善作用，并结合材料力学原理对其作用机理进行简要分析。
关键词：聚丙烯短纤维混凝土性能应力1 聚丙烯纤维的发展概况混凝土在土建工程中的应用已有百年历史，是目前使用最广泛的人造建筑材料。
人们对混凝土性能的改善和提高随着工程实践的增多和科学的发展而不断完善。
遗憾的是，由于传统混凝土组成材料的天然特性以及组成形式的制约，混凝土存在着固有弱点——抗拉强度低、韧性差等。
随着混凝土强度的大幅度提高，其脆性特征也进一步突出出来。
混凝土出现裂缝成为建筑业的常见性问题，在混凝土产生的各种病害中裂缝病害约占70％，几乎所有的混凝土工程都由于材料性质、施工工艺等原因存在有不同程度的裂缝。
裂缝的扩展，局部形成应力集中，使得混凝土强度降低，承载力下降，直接影响建筑得使用寿命，严重的还将对人民生命财产构成威胁。
纤维作为混凝土次要加强筋，掺入以水泥加颗粒集料为基体的混合料中，可以用来增强活改善普通混凝土的一些特性。
随着化工产业的发展，大批的合成纤维材料大量出现，它们既能起到增强混凝土韧性和抗疲劳性的作用，又有经济、施工简单、耐腐蚀的特点。
20世纪70年代纤维混凝土技术传入中国。
20世纪90年代初，在美国本土生产、能够应用于纤维混凝土的有机纤维透过商业渠道流入中国，成为纤维混凝土在中国大量应用的契机。
到2001年10月，在中国境内采用聚丙烯纤维混凝土的工程实例已经数以千计，工程类型几乎覆盖了工业及民用建筑工程当中所有用到的混凝土的场合。
本文介绍的聚丙烯纤维就是一种可以有效改善混凝土性能的纤维材料。
聚丙烯纤维是一种典型的聚烯烃类高分子聚合物，分为单丝和网状，它的物理性质、化学性质基本相同，与传统的钢纤维相比较，它耐腐蚀无磁性，施工简便且价格便宜。
与碳纤维、玻璃纤维、石棉纤维相比，后三者属于高碳纤维，其中碳纤维价格昂贵，玻璃纤维极脆，易断，且玻璃纤维和石棉纤维都对环境有一定的污染。
聚丙烯纤维混凝土综合性能试验研究
3.3聚丙烯纤维混凝土早期收缩与抗裂性能的影响因素及其作用机理
聚丙烯纤维混凝土的早期收缩和抗裂性能受到多种因素的影响，主要包括纤 维含量、水灰比、养护条件等。其中，纤维含量对早期收缩和抗裂性能的影响最 为显著。随着纤维含量的增加，混凝土内部的微裂缝减少，从而降低了早期收缩 率。同时，纤维的存在也提高了混凝土的韧性，降低了裂缝扩展的风险，提高了 抗裂性能。
本次演示通过试验研究探讨了聚丙烯纤维混凝土早期收缩与抗裂性能之间的 关系。结果表明，聚丙烯纤维的加入可以显著降低聚丙烯纤维混凝土的早期收缩 和提高其抗裂性能。纤维含量、水灰比和养护条件等因素对聚丙烯纤维混凝土的 早期收缩与抗裂性能也有重要影响。
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聚丙烯纤维混凝土综合性能试 验研究
01 一、材料与方法
目录
02 二、结果与分析
03 三、结论
04 四、展望与建议
05 参考内容
在建筑领域，混凝土是一种重要的建筑材料，具有不可替代的地位。然而， 混凝土在硬化的过程中，由于水化热、干燥收缩等因素，常常会产生裂缝，影响 其耐久性和安全性。因此，如何提高混凝土的抗裂性能一直是工程师们的重点。 近年来，一种名为聚丙烯纤维混凝土的新型混凝土混合物逐渐引起了人们的。
四、展望与建议
尽管聚丙烯纤维混凝土在提高结构性能方面具有显著的优势，但在实际应用 中仍存在一些挑战。因此，我们提出以下建议以推动聚丙烯纤维混凝土的进一步 发展：
1、深入研究：进一步开展聚丙烯纤维混凝土在不同环境条件下的性能研究， 包括温度、湿度、化学腐蚀等影响因素。这将有助于更全面地了解其适用范围和 局限性。
通过早期收缩试验和压力试验，本次演示得到了聚丙烯纤维混凝土试件的早 期收缩率和抗裂强度数据。如表1所示：
表1聚丙烯纤维混凝土试件早期收缩率和抗裂强度数据 组别早期收缩率（×10-6）抗裂强度（MPa）
高掺量大长细比聚丙烯纤维自密实混凝土性能试验研究
密 实混 凝 土设计 与施 工 指南 》 的要求 ，采 用标 准
泥量 ０ ． ３％ ，泥块 含量 ０ ，密度 ２ ． ７ ｇ ／ ｃ ｍ ，压 碎值
含量 大 、开裂 风险大 ，抗裂性 能差等弱 点 。 纤 维 自密实 混凝 土 是 将纤 维 掺 人 自密 实 混凝 土 而得到 的一种 新 型复 合 材料 ，既 能保 持 自密 实混 凝
满 足施工要求 的流动 性 ，又 提 高 了 自密实 混凝 土 的
劈拉 、弯拉强度 。
１ 试验原材 料及配合 比 （ １ ）水 泥 ：重 庆 Ｐ ． Ｏ ４ ２ ． ５ Ｒ普通 硅 酸盐 水 泥 ， 密度 ３ ． １ ｇ ／ ｃ ｍ ，其物理 力学性能 ，如表 １ 。
巫祖烈 ，等 ：高掺 量大长细 比聚丙烯纤维 自密实混凝土性能试验研究
高掺量 大长细 比聚丙烯纤维 自密实混凝 土性能试验研究
巫祖烈 ，耿 卓 ，何 小兵
４ ０ ０ ０ ７ ４ ） （ 重 庆交 通大学土木建筑学 院 ，重庆
摘
要 ：采 用坍 落 扩 展 度 试 验 、 Ｌ形 仪 试 验 和 抗 压 强 度 、劈 拉 强 度 、 弯 拉 强 度 试 验 ，研 究 了
０ ． １ ５％掺 量下 １ ９ ｍ ｍ 大长 细比聚 丙烯单丝纤维对 自密实混凝 土的施 工性能和 强度 的影响 。结果表 明：
高掺 量 大 长 细 比聚 丙烯 纤 维 对 工 作 性 影 响 较 大 ，使 混凝 土拌 合 物 流动 性 降低 ，但 通 过 提 高胶 凝 体 与 减
水剂 用量 ，可以达到流动性要 求；高掺 量大长细 比聚 丙烯纤维能有效提 高 自密实混凝土的劈拉 、弯拉
／ ％ 初凝
靛
— —
终凝
聚丙烯纤维对高性能混凝土强度与耐久性影响的试验研究
边 而 言 ， 建 有 天 津 港 、 唐 港 、 妃 甸 港 、 皇 岛 港 等 诸 多 就 京 曹 秦 港 口 。港 工 、 工 混 凝 土 长 期 面 临 强 水 流 冲 刷 、 受 高 水 头 水 承 压 力 和 恶 劣 的 使 用 环 境 ， 混 凝 土 的 防 裂 、 渗 、 磨 、 冲 对 抗 耐 抗 击 、 性 、 久 等 性 能 均 有 较 高 要 求 。 由 于 工 程 要 求 的 特 殊 韧 耐
贾开 武 姚 雷 刘 立 民 ， ，
（ ＿ 山学 院 土 木 工 程 系 ， 北 唐 山 ０ ３ ０ ；． 海 县 住 房 和 城 乡规 划 建 设 局 ， 北 唐 海 ０ ５ ０ ） １唐 河 ６００ ２唐 河 ６ ２ ０
摘 要 ： 究 了掺加 聚 丙烯 纤维 、 渣及 粉 煤 灰 对 Ｃ ０高 性 能 混凝 土 抗 渗 性 、 研 矿 ５ 立方体 抗 压 强度 、 干燥
收缩 变形 以及 抗 氯 离子渗透 性 能 的影 响 ， 时分 析 了聚 丙烯 纤维 的合理 掺 量。 同
关 键词 ： 性 能混凝 土 ； 丙烯 纤维 ； 能 高 聚 性
中 图分 类号 ： Ｕ５ ８ ５ ２ 文献标 识 码 ： Ｔ ２ ． ７ Ａ 文 章编 号 ：６ ２ ４ Ｘ（Ｏ ２ Ｏ —０ ３ 一Ｏ １ ７ —３ ９ ２ １ ） ３ ０ ９ ３
第 ２ 第 ３期 ５卷 ２１ ０ ２年 ０ ５月
唐山学院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｓ ａ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｏ Ｔａ ｇ ｈ ｎ Ｃ ｌ ｅ ｅ
ＶＯ ． ５ Ｎｏ ３ １ ２ ．
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聚 丙 烯 纤 维 对 高 性 能 混 凝 土 强 度 与 耐 久 性 影 响 的 试 验 研 究
聚丙烯纤维混凝土的力学性能
聚丙烯纤维混凝土的力学性能断裂强度、断裂伸长率和杨氏模量等力学性能是聚丙烯纤维混凝土的必测项目。
断裂强度是指单位细度的纤维能承受的最大拉伸力。
聚丙烯纤维以很小的掺量掺入混凝土中，就可以取得显著的抗裂效果，一方面因为混凝土产生裂纹源之后，高度分散的聚丙烯纤维在混凝土基体中充分发挥搭接作用和牵制作用，起到“次级加强筋”的效果，从而有效抵制裂纹的进一步扩展；另一方面因为聚丙烯纤维强度越大，混凝土的强度也越大。
采用纤维掺杂混凝土的重要意义在于纤维改善了混凝土构件的断裂强度，从而拓展了大跨度混凝土构件的使用范围。
所以在使用中，断裂强度是一个非常重要的因素，聚丙烯纤维断裂断裂强度的大小，直接影响着聚丙烯纤维混凝土抗裂的能力。
图1是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维断裂强度的比较。
图1是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维断裂强度的比较。
聚丙烯单丝纤维的断裂强度在290~510Mpa之间，平均值为420Mpa，而实际测得的断裂强度平均值为512Mpa，合格率为95%；聚丙烯网状纤维的断裂强度制定的平均值为380Mpa，而实际测得的断裂强度的平均值为486Mpa，合格率为95%。
纤维承受的外力作用达到弹性极限时，其增长的长度与原来长度的百分比称为断裂伸长率。
此指标亦表征材料内部结构状况，现在工程纤维断裂伸长率普遍在5%~50%之间，而行业内明显存在两种不同的观点。
一种观点认为较小的断裂伸长率好，而且较大的断裂伸长率也不易得到较高的断裂强度和弹性模量；另一种观点认为在相同的断裂强度和弹性模量前提下，较高的断裂伸长率可以吸收更多的能量，对混凝土的增韧有很大的好处。
图2是工程标准和实际测量的聚丙烯纤维伸长率的比较。
在实际生产中，断裂伸长率在20%左右的聚丙烯纤维既拥有较高的断裂强度和弹性模量，又对混凝土的增韧有很大好处。
杨氏模量E是理想材料在较小形变时应力与相应的应变之比，它是材料的宏观物理和力学量，是弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质，是物体变形难易程度的表征。
超细钢-聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能研究
收稿 日期：２ ０ １ ６ ． ０ ７ ． ０ ４ 基金项 目：国家 自然科学基金项 目 （ ５ １ ４ ７ ８ ４ ０ ４ ） ；福建省科技厅青年创新项 目 （ ２ ０ １ ６ Ｊ ０ ５ １ ４ １ ） ；福建省教育厅 Ａ类项 目 （ Ｊ Ａ １ ４ ２ ４ １ ） ；厦 门理工学 院高层次人才项 目 （ ＹＫ Ｊ １ ３ ０ ２ ９ Ｒ） 作者简介 ：王晨飞 （ １ ９ ８ １ － ） ，男 ， 讲师， 博 士，主要从事混凝土耐久性方面的研究 ， ｗ ｃ ｆ Ｏ ０ １ ＠ ｏ ｕ ｌ ｔ ｏ ｏ ｋ ． ｔ ｏ ｍ 。
２ ０ １ ６年第 １ ２期
玻 璃 钢 ／复 合 材 料
超 细钢 一 聚 丙烯 混杂 纤维 混 凝 土 力学 性能 研 究
王晨 飞 ，焦俊 婷
（ 厦门理工 学院土木工程与建筑学院 ，厦门 ３ ６ １ ０ ２ ４ ）
摘要 ：为研 究超 细钢－ 聚 丙烯 纤维对混凝 土力学性 能的影 响 ， 进行 了 ９组超细钢． 聚丙烯混杂 纤维混凝土试件 的立方体抗 压强度和劈裂 强度试验 ， 分析 了超细钢纤维、 聚 丙烯 纤维体积掺 量对混凝 土力学性 能的影响。结果表 明： 混杂纤 维的掺入 使混
混 凝土 相 同 ， 采用 的试 件混凝 土 配合 比如表 ２所示 。
表 １ 纤维性 能参数
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｓ
…
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土 的优 良性能 。超 细钢纤 维 可有效 改善 纤 维与 混 凝
土的黏结 Ｈ ， 然而其替代普通钢纤维与聚丙烯纤
曝 磷瓣
１ ２
聚丙烯纤维混凝土力学性能试验
聚丙烯纤维混凝土力学性能试验
李九阳;范辛美;罗靖炜;朱岳鹏;王晓雨;郭金鹏;李凡;张自成
【期刊名称】《辽宁师专学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(26)1
【摘要】为了探究不同类型、不同掺量的聚丙烯纤维对混凝土力学性能的作用效果,在混凝土材料中加入3种不同类型的聚丙烯纤维(波浪型聚丙烯纤维、压花型聚丙烯纤维、单丝型聚丙烯纤维),并分别使用不同掺量(0、0.08%、0.11%、0.14%、0.17%、0.20%)作为水平变量,对聚丙烯纤维试块进行抗压强度试验、劈裂抗拉强
度试验、轴心抗压强度试验.研究发现:波浪型聚丙烯纤维掺量为0.17%时,混凝土抗压强度最佳;单丝型聚丙烯纤维掺量为0.20%时,混凝土的劈裂抗拉强度最佳;单丝型聚丙烯纤维掺量为0.17%时,对于混凝土的抗折强度有较好作用效果.
【总页数】6页(P103-108)
【作者】李九阳;范辛美;罗靖炜;朱岳鹏;王晓雨;郭金鹏;李凡;张自成
【作者单位】长春工程学院土木学院;吉林省建筑一体化集成技术科技协同创新中心;武汉交通职业学院交通工程学院;中建一局集团第五建筑有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
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的 纤 维掺 量 越 大 、 度 越 长 ， 凝 土拌 和物 就 越 稠 。 长 混
２ 聚丙 烯 纤 维 对 混凝 土 具 有 增强 作 用 。 影 响 因 素有 单 ） 其
的倾 向 ， 混 凝 土 和 砂 浆 的 整 体 性 得 到 改 善 ， 度 得 到 提 高 。 使 稠
２２ 纤 维 对抗 压 强 度 的 影 响 ．
１ｌ ２试 验 过 程
混 凝 土 试 件 尺 寸 为 １０ ｘ ０ ｍ ｌ ｍ 每 组 三 个 试 ０ ｍｍ １ ０ ｍｘ０ ｍ， Ｏ 件 ．在 Ｎ Ｌ ２ ０ Ｙ 一 ０ ０型 液压 试 验 机 上 按 照 国标 ＧＢ ８ ＿ ５进 行 Ｊ ｌ８
凝 土试 件 尺 寸 １ ０ ｉｘ ０ ｍ ｘ ０ ｍｍ， 组 三 个 试 件 ， 据 ０ ｍ １０ ｍ ４ ０ ｎ 每 根 《 钢纤 维混 凝 土 试验 方 法 》 Ｃ Ｃ １ ： ） 中 的规 定进 行 测 试 。 （Ｅ Ｓ３ ９ ８ ２ ｄ混 凝 土抗 折 强 度试 验结 果 见 图 ３ ８ 。
４８ 口 ９１１ 鼬 ｌ ｉ １１ １ １ ２ｆｍ ｌ ■ Ｉ６ｍｍ
６４ ２ ．％ ， 随着 纤 维 掺 量 的增 加增 幅逐 渐加 大 。在 纤 维 － ％～ １ ５ 且
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掺 量 一 定 的 情 况下 ， 维 混凝 土 的 劈 拉 强 度 随着 纤 维 长 度 的 纤
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增 加而增加 ， 当纤 维 掺 量 为 １ ｋ ／ ． 维 长 度 １ ｍｍ 的 ． ｇｍ 时 纤 ０ ６
纤 维 混 凝 土 的 劈拉 强 度 比纤 维 长 度 ９ ｍ 的劈 拉 强 度 提 高 了 ａ ｒ
６． 。 ７％
２． 纤 维 对 混 凝 士 脆 性 的 影 响 ５
０５ ｇｍ １０ ｋ ／ 、 ．ｋ ／ 。 为 使 纤 维 均 匀 分 散 丁 混 凝 土 ．ｋ ／ 、 ．ｇ ｇｍ １５ ｇｍ
中 ， 用 干拌 法 ， 先 将 纤 维 和砂 、 、 泥 一起 搅 拌 均 匀 后 ． 采 即 石 水
阔 ２可 以看 ｆ ． 基体 混 凝 土 试 中 掺 加 聚 丙烯 纤 维 可 以提 高 Ｉ在 Ｊ
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纤 维 掺 ／ ｇ ｆ ｋ ／ｌ ｌ ３
图 ２ 纤 维 对 混凝 土 抗 压 强 度 的影 响
２． 纤 维 对 抗 折 强 度 的 影 响 ３
抗 折 强 度是 反 应 混 凝上 抗 拉 强 度 的一 个 指 标 。 它 更 能 但 反 应 混 凝 土 的受 拉 性 能 和受 拉 时 的破 坏情 况 。 本 试 验 中 混 在
控制 在 ８ ｉ 右 。混 凝 土 各项 力学 性 能试 验 按 照 ＤＩ ａ ｒ ｎ左 门 ｌ ０ ５
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压 强 度 的 影 响 较 大 。 当 混 凝 土 中 纤 维 掺 量 相 同 时 ， 凝 土 的 混
试 验 ．８ ２ ｄ的混 凝 土抗 压 强 度 试 验 结 果 见 图 ２ 。 图 ２为 纤 维 掺 量 和 纤 维 长 度 与 抗 压 强 度 之 间 的关 系 。由
纤 维 混 凝 土 的 基 体 设 计 强 度 等 级 为 Ｃ ０ 水 灰 比 为 ０４ ４， －．
配 合 比 为 Ｃ Ｓ Ｇ Ｗ ＝ ４ ： ２ １ ６ ：ｌ 。 纤 维 的 掺 量 分 别 为 ： ： ： ５ ０ ５ ：０ １２ ５ ５
度 较 对 比 组 普 通 混 凝 土 的 劈 拉 强 度 有 明 显 提 高 ． 增 幅 约 为
抗 压 强 度随 着 纤 维 长度 的增 加 而 提高 。试 验 还 发 现 ， 凝 土 混 中 由于 纤 维 的加 入 ， 大 了 凝 土 压 缩 破 坏 时 的延 性 ， 凝 增 昆 混 土 试 件 在破 坏 过 程 中 没 有 出现 崩 碎 和 突然 强 度 降低 ． 是 在 而 达 到 峰 值后 强 度 逐 渐 降低 ． 混凝 上 表 现 出 延性 破 坏 的性 质 。
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势 。 而 随 着 纤 维 长 度 的增 加 ，拉 压 比 的变 化 不规 则 ，掺 人 ｜ ｍ 的纤 维 的混 凝 土 的拉 压 比最 大 ， 性 最 好 。 表 明 并 不 ２ｍ 脆 是纤维的越长 ， 混凝 土 的 脆性 越 小 ， 而是 在 一 定 的 长 度 范 围 内 的纤 维 （ ２ ｍ 左 右 ） 才 可 以 良好 的改 善 混凝 土 的 脆性 。 １ｒ ａ ，
０ ０ ０ ８ ８ ０ ０ ８ ４
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口 ９ｍｍ 圈 １ １ｍｍ ■ 】 ｌ ６ｎ
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纤 维 掺量／ ／ ｋｇ ｍ
图 ５ 纤 维 对 混凝 土 拉 压 比 的 影响
３结 论
１ 聚丙 烯 纤 维 对 混凝 土 拌 和 物具 有 增 稠 作 用 ， ） 混凝 土 中
混 凝 土 的 拉压 比是 反 映 混凝 土脆 性 的 指标 之 一 。 压 比 拉 越 小 脆 性 越 大 ， 性 越 小 。 图 ５为 混 凝 土 拉压 比 随纤 维 掺 量 韧
和纤 维 长 度 的 变化 趋 势 。 中 抗拉 强度 取 劈 拉强 度 值 。 中 其 图
显 示 ， 维 纤 昆凝 土 拉 压 比 随着 纤 维 掺 量 的 增加 而呈 增 长 的 趋
混 凝 上 的 抗 压 强 度 ． 提 高 的 幅 度 为 埘 比 组 普 通 混 凝 土 的
８９ ．％～１ －％ ． 量 变 化 对 抗 压 强 度 影 响 较 小 。纤 维 长 度 对 抗 ５３ 掺
再加 水 … 起 搅 拌 成 混凝 上拌 合 物 。 采 用 机 械 搅 拌 ， 拌 时 问 搅