公路水泥混凝土纤维材料-聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维教学教材.ppt

公路水泥混凝土纤维材料-聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维;一、背景; 合成纤维的主要作用有： 减少混凝土的原始缺陷,降低各种缺陷尺寸； 使混凝土中的粗集料分布更加均匀； 提高混凝土内在品质,改善混凝土抗渗性、降低混凝土表面水分蒸发速率； 降低混凝土内外部湿度、温度的差值； 提高混凝土的早期抗裂性能； 提高混凝土的变形能力，增加混凝土的韧性和抗冲击、抗疲劳性能等。; 聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维是当今世界各国普遍采用的水泥混凝土改性材料，它具有抗裂、耐磨、抗冲击性能强、强度高、与混合料的亲合性好、可延长结构使用寿命等优点，因此具有广阔的应用前景。 本标准对聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维的质量进行规范，以推广其在公路工程中广泛应用。;二、纤维混凝土的性能;表3 砂浆的阻裂试验结果; 以上实验数据均表明，聚丙稀纤维对混凝土的抗折强度、抗冲击强度、抗塑性开裂有明显的改善和提高。;三、目前国内主要纤维的性能指标;2．泰安“现代”聚丙烯网状纤维;表7 外观质量;表8 物理力学性能;?3．武汉汉森聚丙烯纤维(包括单丝和网状纤维);?4．北京中纺聚丙烯纤维单丝;?5．海川工程科技的聚丙烯腈纤维指标; 纤维产品的质量的好坏直接关系到纤维混凝土产品的质量。要控制纤维混凝土的质量，使纤维混凝土的设计、施工、质量控制标准化，制定纤维产品标准是非常必要的。; 本标准在聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维混凝土的推广应用实践中，总结提出了水泥混凝土用纤维的性能要求、试验方法、检验规则等要求，以便于增强水泥混凝土材料用聚丙烯和聚丙烯腈纤维产品按统一标准来检验产品性能、生产质量，使得纤维混凝土的应用有了全面而可靠的技术保障。;四、编制过程; 2002年8月成立标准编写组，制定了工作计划，开展了收集资料及调研，先后收集分析整理了全国多家聚丙烯纤维生产厂家的企业标准和众多的聚丙烯混凝土（砂浆）的工程设计、施工和运营情况资料。 2003年2月编写组召集各有关材料的生产厂家，对编写组提出的标准编制大纲进行讨论和学术交流??交通部科教司主管领导到会指导。2003年4月完成标准讨论稿，2003年6月完成标准征求意见稿及编制说明。2003年9月15日～16日在北京召开了专家论证会。2003年11月又在北京召开了专家论证会。根据专家意见、标准编写最后完成了审批稿。;五、有关标准条文的编制说明; 一般认为网状聚丙烯在混凝土中不易结团，便于在混凝土中分散，但是网状聚丙烯纤维在混凝土中的最终状态应是单丝，即网状纤维经过搅拌撕裂为单丝。另外单丝纤维和网状纤维的生产工艺也不同。 ; 另外，按聚合物纤维产品的功能分，聚合物纤维可分为多功能性纤维（Mu）、加强型纤维（Re）、防裂型纤维(PC)和辅助型纤维(Au)四种类型。 多功能型纤维，其不仅具有较高的加强作用，还具有良好的防裂、抗折、抗劈裂、抗冻融、抗疲劳等多种功能。加强型纤维对基体起加强作用；防裂型纤维用于抵御基体混凝土自身的裂变应力；辅助型纤维只作为基体混凝土的一种辅料，没有防裂和增强能力。; 然而合成纤维在混凝土中的作用往往是多样的很难单一的界定，并且从工程实践和研究结果来看合成纤维对混凝土的加强作用还不明显，目前国内对这种分类方法尚未普遍认可，故在本标准中未列出此分类方法。; 聚合物纤维按产品的原材料和结构形式分为三种： 聚丙烯腈单丝纤维，代号为：PAN-S 聚丙烯网状纤维，代号为：PP-M 聚丙烯单丝纤维，代号为：PP-S。;5.2 产品的命名;; 矩形纤维是采用“拉拔纤伸”工艺制成，即拉拔—纤伸—纤化—切断过程，纤维成网丝片状体，即沿其纵向切有若干平行切缝，使其片状体成为是由若干平行排列的单丝纤维集合体，横向拉开，呈网状结构，用力撕拉，即成为一根根单丝。其单丝截面为不规则矩形，表面粗糙，与混凝土的亲和性、握裹力非常好，换言之，具有非常好的阻裂效果，同时增强了混凝土的抗拉、抗折强度。;?;同时，在聚合物纤维的命名中参考了FORTA的命名方式。 美国FORTA工程纤维产品的命名表达式如下： 品牌—用途—材料—功能—形状—长度—功能参数;5.3产品规格; 在本标准中并未把聚丙烯产品的规格规定在某些值上，而是根据目前的现状给定一定的范围，比较符合实际，见表13。 表13