聚丙烯纤维混凝土中杜拉纤维的应用问题

　　从纤维的外部和内部两方面可以更深刻的来了解:

　　( 1) 纤维外部: 纤维对集料的关系及纤维在混凝土/砂浆中所处的形态。纤维起重要作用的关键是纤维能否在混凝土/砂浆中乱向均匀分布。纤维能发挥正常作用的首要条件是必须保证纤维在混凝土/砂浆中呈均匀、乱向分布的状况的作用机理。阻断应力达到抗裂的作用是靠发展中的微裂缝，遭遇到纤维的阻挡，消耗了能量，使其难以进一步发展。对纤维表面采用不同的活性剂在生产过程中搭配处理，让纤维遇水均匀分散后再使纤维和各种集料混合相互包裹，只有使用外力挤压才能达到更好的效果。被工程界人们所公认的分散均匀的是杜拉纤维。做实验最直观观察杜拉纤维长时间呈立体悬浮状乱向分散实验的是我们在透明的清水杯里放入少量纤维快速搅动。有些看起来相似的产品，经搅动后可能分散，而很快就上浮为一絮状层。在混凝土/砂浆的真正配制过程中不容易均匀分散的是那些搅动后很快上浮一层絮状物的纤维。这种观察办法和有人提出的“纤维层高稳定率”办法大同小异。

　　( 2) 判断纤维的分散性的方法是将不同品牌的短纤维放入量杯中搅拌后静置，观察其纤维在各个不同时间段其悬浮状层高低的办法来达到的，原因是因聚丙烯纤维的密度小于水还有纤维表面活性剂的作用，而分散在水中的纤维受浮力及表面活化能的影响，会逐渐呈现较为明显的分层和离析的状态。能否起作用的关键是纤维对集料的包裹状况。避免在受力时被拔出，使纤维尽可能多的包裹集料。不同的纤维制成标准不同，在显微镜下可以看到呈现不同的握裹集料的情况。观察纤维作用不好，不是纤维分散不好就是握裹里差，从加入纤维后看混凝土的塌落度有没有损失看。

　　( 3) 纤维本身的力学性能也决定纤维能否起作用。如紫外光的老化能力，纤维均匀度，抗拉强度、拉伸极限和抗酸碱腐蚀等方面。某权威的人士说，拉伸极限和抗拉强度成一定的反比关系。解释是产生高的阻裂效用并不是纤维的抗拉强度特别高，要有适合的比例。纤维在受到比例适当的拉力比值下发生拉伸变形，如果比例不适合抗拉强度有可能达不到要求。导致聚丙烯纤维脆性加大的原因是抗拉强度过大。混凝土/砂浆中的纤维在受力变形过程中不能控制裂纹，有可能是拉伸极限太大，超出范围了。天然纤维的拉伸极限是 0． 15，而杜拉纤维的拉伸极限正好接近 0．15 左右，所以生产需要一定的控制技术。纤维的改性也表现在这一方面。拉伸极限指标是衡量纤维抗裂能否真正达到作用的一种指标。

　　( 4) 单纯提出一种材料排斥另一种材料的做法是不可行的，要对每一种材料的特性和优劣鉴别清。要不断使用新的材料，不断鉴别新材料，材料是不断创新的。对于工程中所遇到问题，要让材料的复合效应充分得到发挥。例，在混凝土破坏过程中分别起着不同的作用的材料可以是高弹模的钢纤维和低弹模的聚丙烯混用才能起作用。聚丙烯纤维由于其数量多及性能特点主要约束混凝土早期原生裂缝及微观裂缝，在较低拉应力情况下起作用; 对宏观裂缝可以起到显着的阻裂作用的是钢纤维。对混凝土裂缝的产生和扩展起到约束作用的两种纤维可以从各个不同的阶段观察到，综合两种不同弹模的纤维吸收能量的优点，加强混凝土的抗弯拉强度和抗拉强度，即有效增韧又有效增强，两者对混凝土内部起到协同作用。又如，在水工混凝土的应用中掺加粉煤灰或硅粉增加抗冲耐磨强度和抗裂。黄委会实验中心所做的配比试验，在掺加 20%粉煤灰和杜拉纤维 0． 6/0． 9/1． 2kg/m3掺量的情况下，抗冲磨强度分别增加 6 ～ 18%。南京水科院的试验证明，聚丙烯纤维和硅粉共掺，可以更有效地提高混凝土的抗冲磨性能 33 －58%。

　　( 5) 解决混凝土抗裂、抗渗问题的有不少是杜拉纤维与 UEA 合用在一起的。例: 宜兴西九大桥桥面铺装层和无锡锡澄运河大桥、C50P12 砼、协和医院外科大楼地下室 C60P12 砼、湖北出版城大面积地下室底板 C40P12、重庆世贸中心大型转换层 C60 砼等工程; 广州新国际机场航站楼超大超长楼板结构采用微膨胀剂、粉煤灰和杜拉纤维配制 C40 粉煤灰补偿纤维混凝土，三种材料各自的抗裂效应互为补充充分发挥各自的特长，超过4 万 m3的混凝土施工效果得到好评。产品和技术的普及，是靠铁的事实来证明的，要坚持以事实为主，用科学的办法和态度，来验证和推广，不能靠虚假夸大事实真相，久而久之，这种新技术就不会长久，就失去了原有的生命力。

　　( 6) 现在工程中使用的众多品牌的合成纤维中，很多品种都不一样，但是只有杜拉纤维被工程界公认，生产工程使用的纤维来自于化纤行业，所以化纤纤维被叫做工程纤维。纤维能不能均匀分散，是在工程界备受关注的，但是由于运用者对化纤行业非常陌生，尤其是对化纤的生产一窍不通，是无法用肉眼来观察纤维优劣的。纤维只有分散性可以靠肉眼来观察出来，而纤维的伸展极限，包裹力和纤维的抗拉强度等内在质量的好坏，不是靠观察能观察到的。显而易见，常常被人们称为次要加强筋的是指一种辅助作用，即纤维在混凝土中起到的作用。添加了纤维仍然会出现断裂或者裂缝现象，所以混凝土也必须要正常养护。

　　适合于操作，又能规模化施工，又质量好其功能保证的纤维才叫合格的纤维。这种合格的纤维合成的纤维混凝土进行大规模施工，必须配置简单，便捷，便宜，才会在工程界更广和更范围大的使用推广，才不会使各种主观意向性而对合成纤维混凝土产生影响。

　　参考文献
　　
　　［1］卢安琪等． 聚丙烯纤维混凝土抗冲耐磨试验研究［J］． 水电技术，2002，( 4) : 37 － 39．
　　［2］虞彭德等． 评定建筑用聚丙烯纤维分散性能的方法［J］． 新型建筑材料，2003，( 7)50 － 52．