本文關(guān)鍵詞：聚丙烯長纖維混凝土性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

大連理工大學(xué)

碩士學(xué)位論文

聚丙烯長纖維混凝土性能研究

姓名：曹繼鋒

申請學(xué)位級別：碩士

專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程

指導(dǎo)教師：丁一寧

20051201

大連理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文

摘要

合成纖維因材質(zhì)不同、使用性能不同、類別不同，在混凝土中的用途也不同，傳統(tǒng)的聚丙烯短纖維是一種單絲纖維，屬于外摻料型短纖維，在混凝土中的主要作用是阻止基體中原有的微裂縫擴(kuò)展并延緩新裂縫的出現(xiàn)，提高基體的變形能力，但對于混凝土的韌性并沒有明顯的改善。

高性能混凝土不僅要有良好的強(qiáng)度與工作性能，還應(yīng)有優(yōu)異的耐久性能和較好的韌性，以滿足不同的工程需要。傳統(tǒng)高強(qiáng)素混凝土材料的脆性大、抗沖擊性差是影響其實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要因素。鋼纖維可以顯著提高混凝土的抗裂、抗折、抗沖擊、抗疲勞等性能，其理論研究正不斷走向成熟，工程應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，但在特殊環(huán)境下容易銹蝕進(jìn)而影響其耐久性且價(jià)格較高。聚丙烯纖維混凝土具有纖維摻量少、耐化學(xué)腐蝕性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用工程量不斷擴(kuò)大。隨著聚丙烯纖維混凝土技術(shù)的發(fā)展，纖維品種的多樣化以及聚丙烯纖維質(zhì)量的提高，國外已嘗試使用部分聚丙烯長纖維或者將其和鋼纖維混雜應(yīng)用于混凝土中來增強(qiáng)增韌混凝土材料，這在國內(nèi)研究的還比較少。

本文按照國際標(biāo)準(zhǔn)對新型仿鋼絲聚丙烯合成長纖維增強(qiáng)高性能混凝土的工作度、含氣量、強(qiáng)度、彎曲韌性、斷裂能、截面纖維分布、梁的破壞形態(tài)等進(jìn)行了試驗(yàn)研究。其中對纖維混凝土的彎曲韌性按照國際材料與結(jié)構(gòu)聯(lián)合會（ＲＩＬＥＭ）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入的研究，應(yīng)用ＲＩＬＥＭ標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)合成纖維混凝土的彎曲韌性有其優(yōu)勢，可以客觀全面的反映合成纖維的增韌性能。

同時(shí)還研究了鋼纖維混凝土及新型聚丙烯長纖維與鋼纖維混雜時(shí)對纖維混凝土性能的影響。在彎曲韌性試驗(yàn)中，將濾波后的數(shù)據(jù)按照ＲＩＬＥＭ標(biāo)準(zhǔn)給出的公式計(jì)算得出了不同纖維混凝土的能量吸收值和等效抗彎強(qiáng)度，深入研究了新型聚丙烯長纖維部分取代鋼纖維的可能性。試驗(yàn)表明：聚丙烯長纖維高性能混凝土可以得到較好的工作度、較強(qiáng)的能量吸收能力，可以明顯的改善高性能混凝土的抗彎強(qiáng)度和彎曲韌性；在保證較好工作性能及較高抗壓強(qiáng)度的前提下，將聚丙烯長纖維和鋼纖維混雜應(yīng)用于混凝土中可以充分發(fā)揮兩種纖維各自的優(yōu)勢，可以取代部分鋼纖維而達(dá)到相同或者更好的增韌效果，達(dá)到既可提高韌性又能降低成本的目的。關(guān)鍵詞：聚丙烯長纖維；混雜纖維；彎曲韌性；截面纖維分布；梁的破壞形態(tài)

曹繼鋒：聚丙烯長纖維混凝土性能研究

ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＢｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＭａｃｒｏ－ＰｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅＦｉｂｅｒ

ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｆｉｂｅｒｈａｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｑｕａｌｉｔｉｅｓａｎｄｐｕｒｐｏｓｅｓｗｈｅｎｉｔｉｓ

ｔｏｕｓｅｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｍｉｘｅｄｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｃｌａｓｓｉｃｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｉｓｍｏｎｏｆｉｌａｍｅｕｔｂｅｌｏｎｇｉｎｇｍｉｃｒｏ－ｆｉｂｅｒｗｈｉｃｈ

ｉｓｃａｒ／ｂｅｕｓｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｓｈｒｉｎｋａｇｅｃｒａｃｋｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｔｅａｒｌｙａｇｅ．Ｍｏｓｔｌｙ，ｉｔｕｓｅｄｔｏｐｒｅｖｅｎｔ

ｃａｎｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｏｌｄｃｒａｃｋｉｎｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｍａｔｒｉｘａｎｄｄｅｌａｙｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｎｅｗｃｒａｃｋ．Ｉｔａｌｓｏ

ｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｍａｔｒｉｘ．Ｂｕｔｉｔｈａｓｈ’ｔｏｂｖｉｏｕｓｌｙｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ．

Ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

ｓｌｒｅｎｇｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＨＰＣ）ｓｈｏｕｌｄｓｈｏｗｖａｒｉｏｕｓａｎｄｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ，ｇｏｏｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ｓｕｃｈａｓｒｅｌａｔｉｖｅｈｉｇｈｄｕｒａｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｏｍｅｅｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｐｌａｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅｈａｓｈｉ出ｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓａｎｄｌｏｗｓｈｏｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＳＯｉｔｈａｓ

ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ．Ｓｔｅｅｌｆｂｅｒｃａｒｌ．ｏｂｖｉｏｕｓｌｙｅｎｈａｎｃｅｃｒａｃｋｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｂｅｎｄｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｕｒ，ｉｍｐａｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，，ｆａｔｉｇｕｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｉｓｎｅａｒｌｙｂｅｃｏｍｉｎｇｍａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓｏｆｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒａｒｅｅｘｐａｎｄｉｎｇ．Ｂｕｔ

ｃｏｎｃｒｅｔｅｔｈｅｐｒｉｃｅｏｆｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｉｓｈｉｇｈｗｈｉｃｈｌｉｍｉｔｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ

ｔｏｈａｓｍｅｒｉｔｓｓｕｃｈａｓｌｏｗｆｉｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｌｏｗｃｏｓｔｅｘｃｅｌｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｈｅｍｉｃａｌｅｒｏｓｉｏｎａｎｄｉｔｈａｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｓｔｈｅ

ｃｏｎｃｒｅｔｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ

ｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒ，ｓｏｍｅｓｃｈｏｌａｒｓｈａｖｅａｔｔｅｍｐｔｅｄ

ｉｎｔｏｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｃｅｏｆｔｈｅｔｏｍｉｘｍａｃｒｏ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｅｎｈａｎｃｉｎｇｔｈｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｂｒｏａｄ．Ｗｅａｌｓｏｃｏｕｌｄｍｉｘ

ａｎｄｍａｃｒｏ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｔｏｇｅｔｈｅｒｉｎｔｏｃｏｎｃｒｅｔｅｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ

ｓｔｅｅｌ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｈｙｂｒｉｄｆｉｂｅｒ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｕｓｅｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｔｏｐａｒｔｌｙｒｅｐｌａｃｅｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ

Ｔｈｉｓｔｏｒｅｉｎｆｏｒｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅｒｅｉｓｌｉｔｔｌｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｅｓｅｎｔｓｏｎｉｔｉｎｌａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｌｙ．ａｒｔｉｃｌｅｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄｍａｃｒｏ—ｐｏｔｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒ

ｃｏｎｃｒｅｔｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｕｃｈａｓｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ，ａｉｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，

ｏｎｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｆｚａｃｔｕｒｅｅｎｅｒｇｙ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｉｂｅｒｓｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｂｅａｍ．

ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｈａｓＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈａｖｅ

ａｄｖａｎｔａｇｅｓ

ｒｅｆｅｃｔｔｒｕｅｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ．ＴｈｅｆｌｅｘｕｒＮｔｏｔｏｕｇｈｎｅｓｓｈａｓｂｅｅｎｄｅｅｐｌｙａｎａｌｙｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇＲＩＬＥＭｇｕｉｄｅｌｉｎｅ．ＲＩＬＥＭｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｃｏｕｌｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｆｉｂｅｒ．

ｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔＴｈｅ

ｈａｓｂｅｅｎｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｂｅａｍｓｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｈｙｂｒｉｄｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｆｌｅｘｕｒａｌｓ訂ｅｎｇｔｈｈａｖｅｂｅｅｎ

大連理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文

ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｍｏｄｉｆｉｅｄｍａｃｒｏ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｈａｓｂｅｔｔｅｒｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．ＷｅｃａｌｌＵＳｅｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍａｃｒｏ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｔｏｏｂｖｉｏＵＳｌｙｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ

ｃｏｓｔ．ａｎｄｃａｒｌｐａｒｔｌｙｒｅｐｌａｃｅｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅ

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｍａｃｒｏ—ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒ；ｈｙｂｒｉｄｆｉｂｅｒ；ｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓ；ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｂｅｒ：ｔｈｅｆａｆｌｕｒｅｆｏｒｉｎｏｆｔｈｅｂｅａｍ

獨(dú)創(chuàng)性說明

作者鄭重聲明：本碩士學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得大連理工大學(xué)或者其他單位的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：

  本文關(guān)鍵詞：聚丙烯長纖維混凝土性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。