聚丙烯短纖維
簡 介：
是專用于砂漿塑性階段防開裂的防裂纖維，能有效防止砂漿初期塑性開裂，在砂漿中起了“二級加筋”的作用。聚丙烯短纖維是采用改性母料添加到聚丙烯切片中經(jīng)熔融、拉絲、牽伸而制成，經(jīng)過特殊工藝進行了化學改性、物理改性、防靜電和抗紫外等特殊處理，具有直徑小、比表面積大、分散均勻等特點。在砂漿內(nèi)部形成三維立體亂向結(jié)構(gòu)，并能夠鎖住砂漿內(nèi)部水份，使其在砂漿中能夠阻止和減少由于尖端效應(yīng)產(chǎn)生的微裂縫，減少砂漿早期應(yīng)力的產(chǎn)生以及防止由于水份早期蒸發(fā)而引起的裂縫，從而阻礙了大面積裂縫的形成。
物理參數(shù)：
◇ 化學成分:改性聚丙烯
◇ 直徑:31μm
◇ 密度:0.91g/cm3
◇ 纖維形狀:束狀單絲
◇ 抗拉強度 ≥500MPa
◇ 斷裂延伸率:30％
◇ 自分散性:好
◇ 纖維長度: 3、6、9、12、15、19mm或根據(jù)客戶需要
纖維在砂漿中的作用效果：
（1） 提高抗裂性能
（2）提高砂漿的抗?jié)B性
（3）提高水泥砂漿的韌性、抗疲勞以及抗沖磨性能
（4）提高水泥砂漿抗御凍融破壞能力
（5）提高水泥砂漿的耐久性能
主要優(yōu)點：
（1）分散性好，握裹力強； （2）高耐酸堿，高抗輻射；
（3）抗凍防腐，增強韌性； （4）物理加筋，抗裂補強；
（5）性能穩(wěn)定，安全無毒； （6）施工簡易，經(jīng)濟可靠。
聚丙烯纖維應(yīng)用于砼工程和粉刷工程基本原理和理論依據(jù)：
混凝土中均勻而任意亂向的短纖維對混凝土的增強機理，理論上存在兩種解釋：（美國Romualoli）提出的"纖維間距機理"（又稱纖維阻裂機理）根據(jù)線彈性斷裂力學來說明纖維對于裂縫發(fā)生和發(fā)展的約束作用。認為在混凝土內(nèi)部原來就存在缺陷。欲提高這種材料的強度，必須盡可能地減少缺陷的程度提高韌性，降低內(nèi)部裂縫端部的應(yīng)力集中系數(shù)。理論分析與實驗證明，當纖維的平均中心間距小于7.6MM時，纖維混凝土的抗拉或抗彎初裂強度均得以提高。⑵英國的swamy,mangat等人提出的"復(fù)合材料機理"理論出發(fā)點是復(fù)合材料構(gòu)成的混合原理，將纖維混凝土看作是纖維強化體系，并應(yīng)用混合原理來推定纖維混凝土的抗拉和抗彎強度，提出了纖維混凝土強度與纖維的摻入量、方向、長徑比以及粘結(jié)力之間的關(guān)系。以上兩種理論均說明纖維在混凝土／砂漿中的使用確有極大的作用。
聚丙烯纖維在混凝土中的抗裂防水機理：
聚丙烯纖維抗裂防水的機理是建立在對混凝土的固結(jié)，收縮的微觀研究基礎(chǔ)上，混凝土在硬化形成強度的過程中，初期由于水泥反應(yīng)形成結(jié)晶體，其體積比原材料的體積要小，因而引起混凝土的體積收縮，從而產(chǎn)生裂縫，微裂縫向細裂縫的發(fā)展大多數(shù)（70％）在3－7天凝膠期內(nèi)完成，此時混凝土的抗拉強度小于1Mpa，當裂縫在向細裂縫發(fā)展的過程中，必然碰到多條不同向的纖維，由于遭遇到纖維的阻擋，消耗了能量，難以進一步發(fā)展，從而有效地抑制混凝土早期干縮微裂紋及離析裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展，極大地減少了混凝土的收縮裂縫，有效地抑制了連通裂縫的產(chǎn)生。同時均勻分布在混凝土中的大量纖維降低了混凝土表面的析水與集料的沉降，從而使混凝土中直徑為50-100納米的孔隙含量大大降低。
聚丙烯纖維具有以下性能:
1 采用優(yōu)質(zhì)纖維，形成特效纖維表面，各種物理指標優(yōu)良。
2 經(jīng)過化學改性和物理改性和親水性，同時纖維握裹力強，確保與混凝土有一定的粘結(jié)強度。
3 采用聚丙烯原料，保證了纖維的韌性，耐久性。
4 熔點高。無毒，對人體無影響。
5 有良好的化學穩(wěn)定性，能夠不與混凝土發(fā)生化學反應(yīng)，不影響混凝土的水化和水化產(chǎn)物，同時又能不受混凝土水化產(chǎn)物的侵蝕。
采用聚丙烯纖維的混凝土能改善以下性能：
A 防止各種塑性收縮，離析等因素而導(dǎo)致的非結(jié)構(gòu)性裂縫，加入聚丙烯纖維，可增加混凝土在塑性階段的延性，提高了混凝土的粘聚性和保水性，改善了混凝土的和易性，從而減少了離析，泌水和沉縮，從而有效地防止了前期的收縮和沉縮裂縫的產(chǎn)生。
B 在混凝土硬化階段：
(a) 聚丙烯纖維提高了混凝土的抗沖擊強度，疲勞強度；
1. 聚丙烯纖維能有效減少裂隙尺度，增加材料介質(zhì)連續(xù)性，減小了沖擊波被阻斷引起的局部應(yīng)力集中現(xiàn)象。
2. 聚丙烯纖維能吸收沖擊能量，特別在初裂后有繼續(xù)吸收沖擊能的能力，同時能夠使裂縫寬度的擴展緩慢。
3. 能夠延長混凝土的疲勞壽命，提高混凝土在疲勞過程中剛度的保持能力。
(b) 提高了混凝土軸向抗拉強度和變曲抗拉強度
混凝土是一種脆性材料,它的抗拉強度很低，一般只有抗壓的6%-12%，由于抗拉強度比較低，當混凝土表面出現(xiàn)較大拉應(yīng)力時容易形成開裂，從而嚴重降低了混凝土的耐久性，摻入聚丙烯纖維的混凝土保證混凝土抗壓強度的前提下，能有效降低混凝土的脆性，提高抗折強度從而提高了混凝土的耐久性，為有效解決混凝土的質(zhì)量通病開辟了良好前景。
(c) 增加混凝土的耐磨性
聚丙烯纖維在混凝土攪拌過程中可控制水的遷移，減少了水泥漿和骨料分離的可能性，它增強了水泥的水化作用，改善了混凝土的耐久性，為最大限度地減少在不同形式荷載作用下混凝土材料表現(xiàn)出不同特性的矛盾開辟了前景。
(d) 增加防火性能
用于混凝土中的聚丙烯纖維的熔點大約在160℃，在高溫情況下，纖維熔解后混凝土中會形成無數(shù)的空穴，是易于水蒸氣疏導(dǎo)，能夠明顯減少混凝土爆裂現(xiàn)象。
(e) 改善對水和化學介質(zhì)的抗?jié)B性
摻入聚丙烯纖維的混凝土中的孔隙減少，滲透性降低，這將會使混 凝土表面對水、化學物質(zhì)和其它的物質(zhì)吸收速度減慢，防止鋼筋銹蝕，提高混凝土的耐久性。
(f) 提高抗凍性
加入了聚丙烯纖維改善了混凝土的抗凍性，相當于提高了其耐久性。
(g) 用于噴射混凝土
1)、能形成更厚地噴射混凝土層。
2)、具有更高的粘稠性。
3)、該噴射混凝土的射流初速度僅為使用其他材料時得70%-80%，減少了對已噴射混凝土的沖擊，有利于提高混凝土的強度，降低混凝土的回彈損耗。
(h) 用于瀝青路面
1)、明顯改善瀝青路面的粘結(jié)性，高溫穩(wěn)定性，疲勞耐久性。
2)、具有降低強抗裂和防止反射裂縫的性能，能有效地提高抗拉，抗剪，抗沖擊強度。
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