本文關鍵詞：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

碩士學位論文

聚丙烯長纖維混凝土性能研究

姓名：曹繼鋒

申請學位級別：碩士

專業(yè)：結構工程

指導教師：丁一寧

20051201

大連理工大學碩士研究生學位論文

摘要

合成纖維因材質不同、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度與工作性能，還應有優(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)高強素混凝土材料的脆性大、抗沖擊性差是影響其實際應用的一個重要因素。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，工程應用領域也在不斷擴大，但在特殊環(huán)境下容易銹蝕進而影響其耐久性且價格較高。聚丙烯纖維混凝土具有纖維摻量少、耐化學腐蝕性好、成本低等優(yōu)點，其應用領域和應用工程量不斷擴大。隨著聚丙烯纖維混凝土技術的發(fā)展，纖維品種的多樣化以及聚丙烯纖維質量的提高，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用于混凝土中來增強增韌混凝土材料，這在國內研究的還比較少。

本文按照國際標準對新型仿鋼絲聚丙烯合成長纖維增強高性能混凝土的工作度、含氣量、強度、彎曲韌性、斷裂能、截面纖維分布、梁的破壞形態(tài)等進行了試驗研究。其中對纖維混凝土的彎曲韌性按照國際材料與結構聯(lián)合會（ＲＩＬＥＭ）標準進行了深入的研究，應用ＲＩＬＥＭ標準來評價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對纖維混凝土性能的影響。在彎曲韌性試驗中，將濾波后的數(shù)據(jù)按照ＲＩＬＥＭ標準給出的公式計算得出了不同纖維混凝土的能量吸收值和等效抗彎強度，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、較強的能量吸收能力，可以明顯的改善高性能混凝土的抗彎強度和彎曲韌性；在保證較好工作性能及較高抗壓強度的前提下，將聚丙烯長纖維和鋼纖維混雜應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到相同或者更好的增韌效果，達到既可提高韌性又能降低成本的目的。關鍵詞：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

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ｉｓｃａｒ／ｂｅｕｓｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｓｈｒｉｎｋａｇｅｃｒａｃｋｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｔｅａｒｌｙａｇｅ．Ｍｏｓｔｌｙ，ｉｔｕｓｅｄｔｏｐｒｅｖｅｎｔ

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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

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ｓｔｅｅｌ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｈｙｂｒｉｄｆｉｂｅｒ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｕｓｅｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｔｏｐａｒｔｌｙｒｅｐｌａｃｅｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ

Ｔｈｉｓｔｏｒｅｉｎｆｏｒｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅｒｅｉｓｌｉｔｔｌｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｅｓｅｎｔｓｏｎｉｔｉｎｌａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｌｙ．ａｒｔｉｃｌｅｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄｍａｃｒｏ—ｐｏｔｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒ

ｃｏｎｃｒｅｔｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｕｃｈａｓｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ，ａｉｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，

ｏｎｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｆｚａｃｔｕｒｅｅｎｅｒｇｙ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｉｂｅｒｓｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｂｅａｍ．

ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｈａｓＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈａｖｅ

ａｄｖａｎｔａｇｅｓ

ｒｅｆｅｃｔｔｒｕｅｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ．ＴｈｅｆｌｅｘｕｒＮｔｏｔｏｕｇｈｎｅｓｓｈａｓｂｅｅｎｄｅｅｐｌｙａｎａｌｙｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇＲＩＬＥＭｇｕｉｄｅｌｉｎｅ．ＲＩＬＥＭｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｃｏｕｌｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｆｉｂｅｒ．

ｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔＴｈｅ

ｈａｓｂｅｅｎｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｂｅａｍｓｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｈｙｂｒｉｄｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｆｌｅｘｕｒａｌｓ訂ｅｎｇｔｈｈａｖｅｂｅｅｎ

大連理工大學碩士研究生學位論文

ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｍｏｄｉｆｉｅｄｍａｃｒｏ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｈａｓｂｅｔｔｅｒｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．ＷｅｃａｌｌＵＳｅｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍａｃｒｏ－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｔｏｏｂｖｉｏＵＳｌｙｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ

ｃｏｓｔ．ａｎｄｃａｒｌｐａｒｔｌｙｒｅｐｌａｃｅｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅ

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

獨創(chuàng)性說明

作者鄭重聲明：本碩士學位論文是我個人在導師指導下進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注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得大連理工大學或者其他單位的學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。