| 聚丙烯的作用機(jī)理及作用
混凝土內(nèi)部原來就存在缺陷,欲提高這種材料的強(qiáng)度,必須盡可能地減少缺陷程度,提高韌性,降低內(nèi)部裂縫端部的應(yīng)力集中系數(shù),理論分析與實(shí)驗(yàn)證明混凝土中聚丙烯纖維的平均中心距小于6.0mm時(shí),聚丙烯纖維混凝土的抗拉或抗彎強(qiáng)度會(huì)得以提高。 聚丙烯纖維經(jīng)特殊的生產(chǎn)工藝進(jìn)行表面處理,同水泥基料有極強(qiáng)的結(jié)合力。當(dāng)聚丙烯纖維以0.9kg/立方米,加入量加入混凝土后,成束的短絲隨著攪拌,受到水泥、砂、骨料的沖擊就會(huì)均勻分散,成為約3000多萬根的短纖維,均勻分布在混凝土內(nèi)。由于Y型纖維比表面積大表面呈凹凸?fàn)睿诨炷林g握裹力極強(qiáng),可以有效控制混凝土結(jié)晶體的位移。裂縫碰到鄰近的纖維時(shí)立即被阻擋,而防止了裂縫的擴(kuò)大延伸,提高了混凝土的斷裂韌性,從而提高了混凝土的抗拉強(qiáng)度。均勻分布在混凝土中的大量纖維起了“分流和篩濾”的作用,降低了混凝土表面的析水,阻礙了集半斗的離析,從而使混凝土中直徑為50—100納米的孔隙含量大大降低,可以極大地提高抗?jié)B能力。混凝土抗?jié)B能力的提高也利于其抗凍融性,可以大大增強(qiáng)混凝土的抗凍能力。 水泥固化早期,聚丙烯纖維混凝土比普通混凝土可保持更多的水份,水泥的水化反應(yīng)更徹底,骨料離析減少,級(jí)配更加均勻穩(wěn)定,使其表面強(qiáng)度較之普通混凝土更強(qiáng)。當(dāng)纖維混凝土受到拉伸和沖擊力作用時(shí),均勻分布且數(shù)目巨大的聚丙烯纖維起到吸收能量和分擔(dān)拉力的加強(qiáng)筋作用。因此,纖維混凝土具有耐沖擊及抗震的能力。 由于聚丙烯纖維具有聚合物的大分子結(jié)構(gòu),當(dāng)溫度較高(≥40℃)時(shí),具有收縮性,當(dāng)溫度較低(≤-40℃)時(shí),玻璃態(tài)和結(jié)晶態(tài)大分子具有抗收縮性。這種性能恰好補(bǔ)償了純混凝土的熱脹冷縮特性。因而微纖維混凝土耐溫變性較好。 聚合物微纖維改善混凝土綜合性能主要通過物理作用,并不改變混凝土中各種材料的化學(xué)性能和構(gòu)成,因此不會(huì)影響混凝土的耐久性;反之混凝土對(duì)聚丙烯纖維的包裹并不改變其化學(xué)特性,因而不會(huì)影響聚丙烯纖維的耐久性。因此,聚丙烯纖維混凝土結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的耐久性。 |