1.1 纖維加強混凝土的新發展
摘要
在混凝土的拌和料中摻進一定數量的聚丙烯短纖維，可以有效地防止混凝土早期出現的龜裂，還可明顯地降低混凝土的滲透性，從而顯著提高海工鋼筋混凝土的耐久性。
關鍵詞聚丙烯 短 纖維 加強混凝土
ABSTRACT
After adding a certain amount of polypropylene short fibre to the mixing material of concrete,at early stage are prevented effectively and the permeability of concrete is reduced obviously, thus the durability reinforced concrete is improved greatly.
纖維加強混凝土實際上就是滲入合成纖維的混凝土。早在25年前，英國醅海岸工程中就把剁碎的聚丙烯摻到混凝土塊體，并用這些塊體砌成防波堤。直到進入70年代末，80年代初才有進一肯的發展，歐洲和美國取得了一系列有價值的成果，尤其是聚丙烯纖維的應用在美國已進入了商品化階段。
從那時起，應用聚丙烯纖維作為混凝土摻和料已被世界上60多個國家接受，其最大優點是纖維的加入，大大地減輕了混凝土的塑性龜裂，其實，纖維能夠替代鐵絲網作為混凝土的次要加強筋。這不僅改善了塑性裂、還大大降低了成本。
聚丙熔解纖維是一種惰性材料，它不因混凝土堿性環境而衰變。玻璃纖維和聚脂纖維具在同樣的效果。聚丙烯纖維不吸收濕氣，或者說它不隨時間的增長而損失長度，尼龍也具有同樣的效果。聚丙烯的比重很輕（為0.91）。所以，對于一定重量的纖維相應的體積較大。而纖維可以增強混凝土的抗撞擊和耐磨損能力。
下面簡要介紹纖維加強混凝土的特性及應用
1、抑制腐蝕
濕氣通過混凝土滲透到鋼筋有兩種絕然不同的解釋：第一種解釋是濕氣直接通過混凝土出現的塑性龜裂移動，大量的裂紋使鋼筋面臨過早腐蝕的危害。在混凝土早期，纖維有效地防護這種類型的龜裂，并減少了腐蝕的可能；第二種解釋是氯化物攜帶氯離子通過混凝土的毛細孔移動到鋼筋，當纖維混入后，明顯地降低了混凝土的滲透性或者說減緩了允許濕氣通過混凝土的滲透趨勢。在混凝土中纖維的加入量很重要，它直接關系所期望達到的改善程度。例如：經過多次試驗證明，在普通混凝土中加入539g/m3的纖維化聚丙烯纖維時，混凝土的滲透性減少44%，而當加入1187g/m3時，它的改善達到79%。
美國克利夫蘭市和俄亥俄州的羅博特工程協會四年多的研究證實：混凝土中加入了纖化聚丙烯纖維后，降低了混凝土的滲透性，從而有效地阻止了混凝土中鋼筋的腐蝕。調查研究也證實：混凝土中鋼筋腐蝕情況相對減少，這取決于混凝土相應的不滲透性的程度，也就是說取決于混凝土中纖維的加入量。同樣，試驗也證實了另外一個結論：混凝土中鋼筋早期的腐蝕損害是腐蝕性濕氣通過混凝土裂紋接觸鋼筋所致。
2、抗撞擊和磨損
聚丙烯纖維加入混凝土后，能改善混凝土在波浪、海潮、冰凍、海砂等自然環境對它的侵害能力。
混凝土在惡劣環境下將會產生退化，同樣，碼頭受港口車船和設備的沖撞、磨擦也會使混凝土面嚴重損傷。美國陸軍工程協會首次用纖維加入到混凝土中，有效地嗇了混凝土的抗撞擊能力。實驗證實：混凝土中加入0.9kg/m3的纖維化聚丙烯纖維后，幾乎成倍地嗇混凝土的抗撞擊能力。集裝箱碼頭易受到重復性撞擊，找出混凝土中加入纖維的特定量，能夠減少這些損害。
挪威國家研究院采用精密設備，做了大量試驗，測試混凝土的磨損。結論顯示：在混凝土中加入0.9kg/m3纖維的比率能夠減少由磨損引起的耗損約33%。
3、二氧化硅氣體（硅氣體）
為了增加混凝土的抗滲透性，在混凝土中加入聚丙烯纖維和二氧化硅氣體，已有實例。
在挪威首都奧斯陸的集裝箱碼頭，混凝土的混合設計包括20%的白榴火山灰，7.5%的硅石氣，這個集裝箱碼頭試運行階段，以1.3kg/m3纖化聚丙烯纖維的比例滲入混凝土，結果它成功地改善了混凝土。 |