用聚丙烯維網加強砼
2005-03-07 00:00
1、前言
1997年是英國推廣在混凝土中使用聚丙烯纖維網（Fibermesh PPF）的12周年。1963年英國發現許多纖維制品能夠有效地提高混凝土的抗沖擊和抗破碎能力，其中之一便是聚丙烯纖維，因此，PPF的第一個商業用途便是生產帶殼混凝土樁，并一直受到制造業的歡迎。
然而，到了80年代，PPF才被廣泛應用，其中最主要的是用于地層支護的地面板用PPF，而在英國有數百萬平方米的地面板用PPF增強。
網狀PPF現也用于如海上防護工程、橋梁、擋水結構物及預澆混凝土和噴射混凝土。當前還有許多新的開發，如抗菌混凝土，用于瀝青道路的薄混凝土面層，外露石料的表面吸音混凝土以及減少由于火災引起爆炸剝落的高性能混凝土。
2、用于混凝土的聚丙烯纖維網
PPF網是由丙烯的聚合物或丙烯共聚物制成的烯烴類纖維制造而成的。聚丙烯是通過對熔融的丙烯聚合物進行熔融抽絲接著加以拉伸使纖維分子定向而生產出來的。把熔融的或柔軟的聚丙烯加以擠塑形成片材或長絲，于是生產出兩種類型的聚丙烯纖維。聚丙烯片材可以破碎成主要結構已成形的微小的纖維單元，并且可被切割成各種長度，從而生產出復絲或單絲纖維。
聚丙烯纖維網的加工過程簡單、安全、干凈，其化學性質呈惰性，并且能和所有品種水泥及骨料相容。
3、在混凝土中纖維如何發揮作用及其特點
在混凝土中，聚丙烯纖維劑量為0．1％至1％（體積）之間時，能提供既具有塑性，又具有剛性的優點。并且聚丙烯（PPF）能立即發揮作用，使混合料更具有粘結性，抑制了在壓實時粗和重粒料沉降的趨勢，以及有效地實現混凝土泵送。PPF纖維網能夠在混凝土的臨界凝固埋藏提高其抗拉應變能力。這可制止微細裂縫的形成，微細裂縫是硬化的混凝土的弱點。并可防止在表面產生清晰可見的破壞性的塑性裂縫。PPF纖維網的混凝土的抗壓、抗彎和抗拉強度與普通混凝土沒有顯著的差別，但是，取決于纖維的尺寸和數量。混凝土出現第一個裂縫后其剩余強度是重要的。
經過16年多在世界范圍的獨立試驗，現在又取得英國的證明資料：0．1％（體積）的PPF纖維網能抵抗混凝土表面泛漿、沉淀、塑性吸縮裂縫的出現，沖擊力，磨耗及凍融循環并且還能降低滲透性，增強防火能力，提高剩余強度，具胡抗細菌防護作用。
4、聚丙烯纖維網加強混凝土的新進展
按美國材料與試驗學會（ASTM）標準C1018所進行的試驗表明：在混凝土中摻加PPF纖維網可達到一定韌性水平，當PPF纖維網劑量增加到0．5％（體積）時，其韌度比（剩余強度系數）可相當于摻入20kg/m3的鋼纖維所能達到的水平。現在的試驗顯示出令人鼓舞的結果，即當纖維用量1％（體積）量，便能改善混凝土的抗剪強度，這樣可在板柱聯結設計方面提供選擇。
摻有抗菌劑的PPF纖維網能夠在混凝土結構的整個使用壽命期內有效地防止細菌侵蝕。有注冊商標的防細菌產品可減少由于細菌誘發的混凝土管的腐蝕。有關試驗正在進行中。
摻入PPR纖維網的外露石料的混凝土可增加其內部支承力，并且保持了粗骨料與表面接近。在美國，已經用了10年以上的薄層水泥混凝土罩面技術，近5年又摻入了PPF纖維網，這樣可使在瀝青路面上鋪筑的50~75mm厚的混凝土罩面增加韌性。
強度在60~100Mpa的高性能混凝土在歐洲普遍推廣。然而這種混凝土在200以上高溫進將產生爆炸性剝離。由于聚丙烯的熔點是160~170，所以摻有PPF纖維網的混凝土具有使過熱蒸汽通過毛細管達到表面的可靠的安全出口。
總之，對PPF纖維網的特性需進一步研究，使之成為混凝土結構設計及施工的一個組成部分。
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