膜裂网状纤维降低高强度混凝土的脆性

高强度混凝土是混凝土技术的一个重要发展方向，它能适应现代工程结构向高大跨、高耸、重载方向发展的需要，符合现代施工技术采用工业化生产的要求，但高强度混凝土在材料力学性能上呈现明显的脆性，而且极限应力变小，易产生劈裂现象，这些不利因素，影响了高强度混凝土的更广泛的应用。聚丙烯纤维网和水泥基料有极强的粘结力，在混凝土内部形成均匀的乱向体系，观察混凝土试件的破坏形式发现:普通混凝土试件因脆性破坏完全断裂;而在相同实验条件下，纤维网混凝土试件仅有两条不同方向的短裂缝，试件仍保持完整。这反映聚丙烯纤维网能大大提高混凝土的抗裂能力和韧性，对克服高强度混凝土的脆性有较理想的效果，具有十分重要的工程价值。

在混凝土中加入了聚丙烯纤维网，可以缓解温度变化而引起的混凝土内部应力的作用，阻止温度裂缝的扩展。按混凝土抗冻实验法，经过25次反复冻融，无分层与龟裂等现象产生。聚丙烯纤维网具有大分子结构，当外界温度为-40℃时玻璃态和结晶态大分子具有抗收缩性，这种性能恰好补偿了混凝土砂浆的热胀冷缩特性，因此，它作为一种混凝土温差补偿抗裂手段，可广泛用于寒冷地区。

在混凝土中加入适量的聚丙烯纤维网后，可以有效地抑制砂浆混凝土早期干缩微裂缝及离析裂缝的产生和发展，极大地减少收缩裂缝，有效的抑制贯通裂缝的产生。均匀分布、彼此相粘连的纤维起到"承托"骨料的作用，降低了混凝土表面的析水与集料的离析，有效的保证了均匀泌水，从而使混凝土中直径为50-100nm和大于100nm(1nm=10=9m)的孔隙含量大大降低，使混凝土的抗渗能力提高60%以上。在混凝土腐化池、地下室工程、屋面、储水池、外墙粉刷等方面，采用聚丙烯纤维网作为解决渗透的防水材料效果显著。

混凝土中掺入了经过特殊工艺处理的聚丙烯纤维网，它和水泥的基料有极强的结合力，能迅速与混凝土均匀混合。在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系，当它们承受拉力和冲击力时，均匀分布且数目众多的纤维起到吸收能量和分担拉力的加强筋作用。所以含纤维网的混凝土具有耐冲击及抗震的能力。实验数据表明，如在C50混凝土中加入体积掺量0.1%(0.9kg/m3)聚丙烯纤维网其抗冲击性能比普通C50混凝土提高1。65倍。这一特性，对易受到疲劳冲击的混凝土结构如道路、停车场、停机坪、机场跑道、国防设施等非常有用。

混凝土的塑性开裂主要发生在混凝土硬化之前，特别是混凝土浇注后4-5小时内，此阶段由于水分的蒸发转移，而引起混凝土内部塑性裂缝的产生。混凝土中掺入聚丙烯纤维网后，由于纤维分布均匀，起到类似筛网作用，延缓或阻止早期混凝土塑性裂缝的发生和发展，提高了材料介质的连续性，能使硬化后的混凝土性能得到显著改善，从而提高了混凝土的抗渗性，避免混凝土中的受力钢筋直接接触湿气、氯化物而产生锈蚀，增加了混凝土的耐腐蚀性，建筑物的寿命。实验表明，同普通砂浆混凝土相比，和加入体积掺量0.1%(约0.9kg/m3)聚丙烯纤维网，砂浆混凝土的抗裂能力可提高70%左右。

适用于所有类型的混凝土建筑

公路、高速公路的路面和护栏

飞机场跑道、停机坪

隧道、矿井等墙面和顶部的喷射混凝土

水坝、运河、储水池、水渠、游泳池、港口、盐水建筑

混凝土预制板材、管材等楼房建筑中的复合楼板

桥梁的主体结构及路面

混凝土中加入纤维网原则上不改变混凝土的设计比配，它的加入不影响其它混凝土外加剂的使用。

掺加比例:标准掺量为0.9kg(1袋)，高掺量为1.8kg(2袋)，最高掺量为2.7kg(3袋)。即每立方米混凝土沙浆搀加纤维网的量一般为0.9kg，搀加量越大，其抗裂效果越好，但一般不超过2.7kg.纤维长度:聚丙烯纤维网用于混凝土的推荐长度为19mm，用于水泥沙浆的长度一般在10-15mm.

搅拌时间:拌合时请将纤维网与砂石、骨料、水泥同时放如搅拌机内然后加水拌合，搅拌时间应不少于3分钟。

配比设计:纤维网的加强作用是物理过程，不是化学过程。在混凝土配比中不需要增加水或改变混凝土配料比例。

搅拌机选择:优先选用强制式搅拌机，若无强制式搅拌机而使用自落式搅拌机时，需打开包装袋撒入纤维，先与骨料干拌1-2分钟，再加入水湿拌，总拌合时间不少于4分钟。

浇注摊铺时，适当延长20秒振捣时间，可使混凝土更密实，更有利于纤维的三维分布。

增加混凝土的火性:由于高强度的混凝土具有很高的密度，在高温下因混凝土内部的自由水与化学分解的水所形成的水汽难于溢出。会导致混凝土中掺入纤维网后，由于混凝土内含有大量作乱分布纤维，在火焰中纤维先溶化形成水汽外溢出的通道，从而防止构件在火灾中发生爆裂。

提高喷射混凝土疲劳强度、减少回弹损失:聚丙烯纤维网喷射混凝土因能大大提高工程和降低总成本，而在世界各国广泛推广。它具有高的粘稠性，能形成厚实混凝土层，大幅度降低混凝土回弹。经现场检测，纤维沙浆在喷射施工时可减少材料损耗，当纤维含量0.9kg/m3时，砂浆回弹量由原来的24%下降至4-5%，从而大大降低了喷射混凝土砂浆的使用成本。

聚丙烯纤维网也称砼伴网状纤维，是由非再生原料生产的100%聚丙烯产品，其原材料是经过反复实验精选出来，采用纤化工艺加工而成。它的原始状态呈集束状(每束含5-8小束)，每小束展开后呈网片状。纤维搅拌初始，由于呈束状很容易在搅拌中分散形成初步的均匀分布;搅拌中期，每小束纤维被骨料冲击展开成网形，且每根网丝裹着水泥;随着搅拌的深入，网丝被完全撕开，最终完成单丝状纤维的均匀分布。若每立方混凝土加入0.9kg，将有700万根以上纤维呈三维立体状分布，作用，从而起到改善并交织成网，互为混凝土的性能。

聚丙烯纤维网混凝土可以控制塑性沉降和塑性收缩龟裂，表面形成质地均匀泌江胶膜，能增强混凝土耐磨性能。测试表明:聚丙烯纤维网混凝土能提高耐磨强度50%，因而使混凝土在相同负荷的条件下，使用寿命提高一倍，尤其适用于水工建筑中受水力、砂石冲刷磨损，破坏严重的部位。

聚丙烯纤维网使用注意事项

聚丙烯纤维网的特点是弹性模量低，比重小，纤维根数多。它的作用机理是通过消除或减少混凝土原生裂缝得数量和尺寸，使材料介质的连续性得以提高，以及有机材料对冲击能的吸收，使混凝土抗冲击、抗疲劳性能得以改善。

聚丙烯纤维网具有不亲水性，易形成弱界面效应，假如磨细矿渣后，能发挥纤维和微粒料的协同效应，增强了纤维与基材的接触面积，改善了界面的特性，提高了纤维与界面的脱粘强度，使混凝土的抗压、抗拉强度随混凝土的水化进程逐渐提高。

不能单独用于解决沉降和受强大外力冲击时产生的裂缝。

不能因使用聚丙烯纤维网而减少主体结构的尺寸。

不能因使用聚丙烯纤维网而不按国家有关规范及惯例进行施工和养护。

抹面时应待纤维混凝土表面较为钝化时再进行抹面，不要使用过于毛糙的抹面工具，以免带出纤维。

加入纤维网的混凝土表面泌水较少，这是因为纤维的均匀分布阻止了水的移动，不要为追求表面光滑而洒太多水，也不要抹面次数过多。

电镜观察，网状纤维具有等间距的横纹结构，其化学成分也是胶原蛋白，和胶原纤维相似。网状纤维的嗜银性是由于包在原纤维上的糖蛋白所致。

又称为网状聚丙烯纤维、网状纤维、聚丙烯纤维网，它是以改性聚炳烯为原料，经挤压、拉伸、成网、表面改性处理、短切等工序加工而成。纤维外观为多根纤维单丝相互交连而成的网状结构。当网状纤维投入到混凝土后，网状纤维被挤压撕开成为一根根两头带钩形的单丝且相互牵扣多向分布，增强了纤维和混凝土的粘接力。大量纤维在混凝土中呈三维立体分布，提供网状承托作用，从根本上改变混凝土的抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗磨损性能，大大提高混凝土的韧性及变形能力，从而大大提高混凝土工程质量。作为一种新型的混凝土增强纤维，聚丙烯网状纤维正成为纤维混凝土科学研究的应用领域的新热点。