纖維增強(qiáng)混凝土的研究進(jìn)展

1、纖維增強(qiáng)混凝土的研究進(jìn)展纖維增強(qiáng)混凝土的研究進(jìn)展（哈爾濱工業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150001）摘要摘要：隨著現(xiàn)代混凝土技術(shù)的發(fā)展，對(duì)水泥混凝土提出了更高的要求，它正朝著高強(qiáng)度、高韌性、高阻裂、高耐久性、高體積穩(wěn)定性和優(yōu)良的工作性的方向發(fā)展。研究表明，在水泥基體中隨機(jī)分布一些纖維是提高混凝土的韌性、耐沖擊性、抗?jié)B性及耐收縮斷裂性的有效途徑。大量實(shí)驗(yàn)又證明，在混凝土中加入少量的纖維，混凝土的抗壓強(qiáng)度變化不大，而混凝土的抗彎強(qiáng)度、塑性收縮性能、

2、抗?jié)B性、抗凍性、抗沖擊性、抗腐蝕性有明顯提高。本文在整理相關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，介紹了纖維增強(qiáng)混凝土的機(jī)理、常用的增強(qiáng)纖維特別是聚丙烯纖維以及國(guó)內(nèi)外的研究狀況，分析了纖維增強(qiáng)混凝土目前研究存在的問(wèn)題和以后的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：纖維，增強(qiáng)混凝土，裂紋，斷裂，基體，界面中國(guó)分類號(hào)中國(guó)分類號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼ResearchProgressofthefiberreinfcedconcreteChenqian(HarbinInstituteofT

3、echnologyHarbin150001)Abstract:Withthedevelopmentofmodernconcretetechnologycementconcreteneedshigherrequirementsitismovinginthedirectionofdevelopmentofhighstrengthhightoughnesshighresistancebifidahighdurabilityhighvolume

4、stabilityexcellentwk.Studieshaveshownthattheromdistributionofsomeofthefibersinthecementmatrixistoimprovethetoughnessofconcreteimpactresistanceimpermeabilityresistancetoshrinkaneffectivewayofbreaking.Alargenumberofexperim

5、entsalsoprovedthattheadditionofasmallamountoffiberinconcretecompressivestrengthofconcretelittlechangetheflexuralstrengthofconcreteplasticshrinkagepropertiesimpermeabilityfrostresistanceimpactresistancecrosionresistanceim

6、proved.onthebasisofcompilationofrelevantliterature，thepaperpresentsthemechanismoffiberreinfcedconcretecommonlyusedreinfcingfiberspolypropylenefiberaswellasdomesticfeigntoanalyzethefiberreinfcedconcreteproblemstobesolvedf

7、uturedevelopmentprospects.Keywds:fiberreinfcedconcretecracksfracturematrixinterface引言混凝土是一種多相復(fù)合材料，由于各組成材料性質(zhì)的差異和施工養(yǎng)護(hù)的影響，混凝土內(nèi)部不可避免地存在大量的微裂縫，這些裂縫的存在，影響了混凝土的性能，特別是降低了混凝土抗拉強(qiáng)度，這也是混凝土呈脆性破壞的主要原因。通過(guò)加入摻合料和化學(xué)外加劑實(shí)現(xiàn)混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度的提高，是制備高

8、性能混凝土的主要途徑。但是，混凝土的抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比僅為6%作用，仍存在拉壓比低、韌性差與收縮大等缺點(diǎn)。隨著抗壓強(qiáng)度的提高，混凝土脆性表現(xiàn)得愈明顯。而纖維具有抑制混凝土收縮、提高混凝土抗拉強(qiáng)度、增加混凝土韌性的作用，能夠解決高強(qiáng)高性能混凝土中出現(xiàn)的拉壓比低、韌性差和收縮大的問(wèn)題，也能適應(yīng)現(xiàn)有施工水平和設(shè)備條件。因此，纖維混凝土是當(dāng)今混凝土技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。1分類分類1.11.1鋼纖維混凝土鋼纖維混凝土普通混凝土中摻入適量鋼纖維配

9、制而成的混凝土，稱為鋼纖維混凝土或鋼纖維增強(qiáng)混凝土。與普通混凝土相比，其抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、耐磨、耐沖擊、耐疲勞、韌性、抗裂和抗爆等性能都得到很大提高。早期混凝土工程中采用的鋼纖維主要品種有：用細(xì)鋼絲切隨結(jié)晶度不同，聚丙烯纖維的密度范圍為0.87～0.95gcm3，熔融溫度107～141℃。根據(jù)纖維形狀和構(gòu)造不同，聚丙烯纖維可分為單絲纖維、并行的原纖化纖維束和薄膜纖維。單絲纖維有較高的長(zhǎng)徑比，并行的原纖化纖維束能方便地在水泥基體中分散，

10、雖化學(xué)鍵連接有限，但機(jī)械粘結(jié)好，可使纖維受力時(shí)不被拔出。聚丙烯纖維的抗拉強(qiáng)度雖然比普通混凝土高，但其彈性模量卻比較低，在較高應(yīng)力情況下，混凝土易達(dá)到極限變形。但在摻加適量聚丙烯纖維時(shí)，這種復(fù)合材料的抗沖擊性能比普通混凝土要大得多，這為荷載不高但要求耐沖擊、高韌性構(gòu)件的制作，找到了一條很有發(fā)展前途的路子。此外，聚丙烯纖維不銹蝕，其耐酸、耐堿性能也好。圖1聚丙烯纖維和鋼纖維聚丙烯纖維和鋼纖維2纖維的作用纖維混凝土是以水泥漿、砂漿或混凝土為基