1.1聚丙烯抗裂纖維——杜拉纖維經過多年的推廣，已在全國20多個省、市、自治區的1000多個工程中成功應用。主要用於道路、橋梁、機場、地鐵、工業與民用建築、水利工程、預制構件、保溫材料、幹粉砂漿等方面。如高速公路收費站特殊路段；軟基層路面；大型橋梁、立交橋和高架道路的路面；橋梁維修；公路修復；建築物的地下室地面、側墻和擋土墻；室外和室內停車場和車道；機場停機坪和機庫；上人的屋頂和天花板；樓板和樓梯板；轉換層大梁、超大梁柱、直線加速器防輻射墻、油庫基礎、溢洪道橋墩、石化焦炭塔框架、風電塔基等大體積混凝土。鋼管高強混凝土柱:薄壁結構；設備基礎；遊泳池、儲水池、汙水池；汙水管道、通信電纜管道；網球場和籃球場；大型垃圾場；核廢物填埋場和核廢物貯存容器；居住區的道路；工業與民用建築內外墻抹灰；室內裝修；沖刷和研磨運河、泄洪洞等中的混凝土。水利堤防；地鐵和輕軌的地下基礎；隧道；涵洞和護坡；廠房、橋梁加固和維修等。有深圳市民中心、深圳會展中心、深圳地鐵、深圳遊泳跳水館、重慶朝天門廣場、重慶渝海王迪廣場、重慶世貿中心、重慶機場、重慶渝澳大橋、重慶黃花園大橋、重慶石板坡大橋、廣州新機場、廣州地鐵、廣州新中國塔、廣州明輝商城、廣州賈政廣場、京珠高速、湖北出版等多個重要大型項目和典型項目。自1999防水專家將杜拉纖維為代表的聚丙烯纖維寫入《深圳市建築防水構造圖集》以來，廣州、北京等地在大量工程實踐數據和專家論證的基礎上，采用杜拉纖維在輕質板墻工程和保溫工程中的規格、用量和做法，並將聚丙烯纖維的使用納入地方技術規程。之後工程實踐不斷擴大，許多其他品牌的工程纖維得到廣泛推廣應用，為合成纖維混凝土在我國打開了良好的發展勢頭。
杜拉纖維在不同類型工程和不同地域氣候條件的應用實踐中取得了成功。合成纖維對於工程的作用本質是什麽？如何看待合成纖維的作用？隨著許多品牌的合成纖維在工程上的激烈競爭，在這個問題上提出了許多問題。
有些廠家在宣傳纖維的功能時有片面性。似乎只要在混凝土/砂漿中加入纖維，裂縫就不再存在，這違背了纖維作用的機理，也忽略了具體工程的個體條件。合成纖維溶液的主要對象是混凝土早期原生裂縫，無限誇大合成纖維對裂縫的抑制作用是錯誤的。實際上，在混凝土/砂漿中加入纖維只能防止非結構性裂縫的開裂，不可能完全消除裂縫。
1.2微纖維摻入混凝土/砂漿中，主要表現為其抗裂性。實際上，由於在彈性模量相對較高的混凝土中摻入了彈性模量較低的纖維，其作用的本質是盡可能降低混凝土的脆性，從而解決混凝土固有缺陷帶來的壹些問題，如容易開裂，對改善混凝土/砂漿的內部結構有重要作用。這種效果不同於壹般的加固，而是對混凝土/砂漿本身缺陷的根本性改善。其中包括有效增加混凝土的韌性；減少裂縫，提高抗滲性；減少裂縫，延緩鋼筋銹蝕；減少混凝土結構的化學侵蝕；增強抗凍性，減少混凝土結構的損壞；減少混凝土泌水，提高表面混凝土質量；減少裂紋，提高耐磨性和抗沖擊性等。這種影響不是由幾個強度指標來體現的，而是由多個指標來體現的，尤其是混凝土的耐久性。合成纖維混凝土成為國內理論界熱衷研究的真正意義，也在於如何真實地揭示和衡量纖維對混凝土作用的本質。
正是因為我們在推廣杜拉纖維的過程中揭示了其功能的本質，杜拉纖維的應用才逐漸從簡單的外墻處理轉向許多技術難度高、抗裂、抗滲、耐磨、抗沖擊、抗震要求高的重要結構部位。代表性的有:廣州地鐵公園站前主體結構C50混凝土剛性自防水結構，埋深23m深圳市民中心地下室底板及外墻C30S8大規模泵送混凝土施工近30,000m3深圳青田華庭地上48層，總高度168米，用於箱形轉換層KTL托梁和圈梁C50混凝土的抗裂。深圳寶安體育館混凝土總量35,000 m3，杜拉纖維混凝土總量1700 m3，用於地下室底板、梁板、預應力梁板、擋土墻、消防水池、後澆帶等。抗滲性提高60-80%，取得了良好的工程效果。在深圳TCL工業研究大廈項目中，為了滿足預應力混凝土結構設計的需要，懸臂梁采用了具有杜拉纖維抗裂性的C60混凝土，比普通C40混凝土抗拉強度提高了50%左右。深圳市少年宮少年山後花園轉換層采用鋼-混凝土組合結構，梁柱節點復雜，含鋼量大，混凝土澆築難度大。加入杜拉纖維，保證混凝土質量。廣州新中國大廈地下室C70、C80鋼管混凝土柱和600mm厚、8000m2厚筏板抗裂。河南省鄭州、新鄉、武漢等醫院的直線加速器防輻射墻是抗裂的。重慶、深圳、北京、武漢等地遊泳、跳水池防裂、防滲。京珠高速、廣州新機場高速等大量公路收費站耐磨抗沖擊。廣州、深圳地鐵地下基礎防裂防滲工程。廣州、深圳、武漢多個超大型地下室復雜結構的抗裂抗滲。重慶、甘肅、江蘇、黑龍江、吉林、廣東、河南、江西、湖北等地的大量橋面鋪裝和橋梁受力柱、箱梁應用。各地大量轉換層大體積混凝土抗裂工程。湖南、新疆、江蘇等地石化焦炭塔大體積框架防裂工程。大體積混凝土、抗磨抗滲混凝土在內蒙、河南、湖南多項水利工程中的應用。無數成功應用的例子驗證了合成纖維在混凝土中的作用，它作為混凝土抗裂不可或缺的添加材料受到了工程界的歡迎。
混凝土是應用最廣泛的建築材料，也是工程中最重要的結構材料，鋼筋混凝土結構已經成為世界上應用最廣泛的結構形式。目前，中國正在進行前所未有的大規模基礎設施建設，但許多混凝土結構，包括橋梁、道路、隧道、港口、大壩、建築物等。、施工過程中或施工後不久出現明顯裂縫，影響在腐蝕環境中運行的結構的外觀和耐久性，也影響部分結構的使用功能，暴露出嚴重的耐久性問題，其使用壽命低於設計壽命標準。只有認真解決各種混凝土結構的耐久性問題，才能充分利用資源。只有盡可能延長各類建築的使用壽命，延緩時間流逝對結構安全造成的威脅，保證其正常使用，才能盡可能節省重建和修繕費用。在混凝土結構中推廣合成纖維混凝土，不僅可以解決建築向高、大、復雜結構發展帶來的壹些問題，而且成為解決結構耐久性的重要手段。
2.纖維作用的條件
2.1纖維作用條件可以從纖維的外部和內部兩個方面來理解。
2.1.1外觀:可以從混凝土/砂漿中纖維的形態和纖維與骨料的關系兩個方面來理解。
纖維能否在混凝土/砂漿中隨機均勻分布，是纖維能否發揮作用的關鍵。無論如何解釋纖維的作用機理，都需要保證纖維在混凝土/砂漿中均勻隨機分布，才能發揮作用。微裂縫在發展過程中被纖維阻擋，消耗能量，難以進壹步發展，從而阻斷應力，達到抗裂效果。由於在生產過程中纖維表面經過不同活化劑處理，纖維遇水分散均勻，外力與混凝土各種骨料混合，進壹步使纖維與各種骨料結合。杜拉纖維容易分散均勻，這是所有用過這款產品的人都認可的。我們通常將少量纖維放入透明杯的清水中攪拌，可以直觀地發現，杜拉纖維呈三維懸浮狀態散開，放置時間長了不會有太大變化；但有些類似的產品，攪拌後可能會分散，但很快就會浮成絮狀的壹層。反映出後壹種情況的纖維在混凝土/砂漿的實際制備過程中不易分散均勻。這種觀察方法類似於有人提出的“纖維高度穩定率”的方法。【1】由於聚丙烯纖維的密度小於水和纖維表面活性劑的密度，分散在水中的纖維由於浮力和表面活化能的作用會逐漸表現出明顯的分層和離析。將不同品牌的短纖維放入量杯中，攪拌後靜置，測量不同時間段的懸浮高度，比較其穩定性，以判斷纖維的分散性。
纖維對骨料的抓地力是能否發揮作用的另壹個關鍵。纖維可以盡可能多地保持集料，以避免在受力時被拔出。不同的纖維有不同的標準，在電子顯微鏡下，可以看到它們持有不同的聚集體。如果加入纖維後混凝土坍落度沒有損失，纖維要麽分散不好，要麽握持性差，纖維的作用無從談起。
2.1.2纖維能起到什麽作用，還在於纖維本身的力學性能。如拉伸強度、拉伸極限、纖維均勻性、耐酸堿腐蝕性、紫外線老化能力等。據纖維專家介紹，拉伸強度與拉伸極限成反比。這個關系應該是合適的，並不是纖維的抗拉強度極高才能產生高抗裂性。纖維在拉伸過程中經歷拉伸變形。比例不合適，抗拉強度達不到要求。當然，由於資料的限制，數據只能盡量滿足要求。聚丙烯纖維的抗拉強度過大，可能導致脆性增加。如果拉伸極限過大，混凝土/砂漿中的纖維可能無法在變形過程中控制裂縫。據了解，杜拉纖維的拉伸極限約為15%，接近天然纖維，需要壹定的控制技術才能生產出來。纖維的改性也表現在這方面。拉伸極限指標也是衡量纖維抗裂性能否真正實現其功能的指標。
2.1.3要真正了解每種材料的特點和優缺點，強調壹種材料排斥另壹種材料是不可行的。材料是不斷變化的，所以要不斷認識和使用新材料。只有充分發揮材料的復合效應，才能綜合解決工程中遇到的問題。
例如，高彈性模量的鋼纖維和低彈性模量的聚丙烯的混合物可以在混凝土破壞過程中發揮不同的作用。聚丙烯纖維因其數量大和性能特點，主要約束混凝土早期的原生裂縫和微裂縫，在低拉應力下發揮作用；鋼纖維數量少，但有明顯的增強作用，對防止宏觀裂縫有顯著作用。兩種纖維能從不同階段抑制混凝土裂縫的產生和擴展，提高混凝土的抗拉強度和抗折強度，結合兩種不同彈性模量纖維的吸能優勢，對混凝土內部缺陷產生協同效應，既能有效增強又能有效增韌。
又如在水工混凝土的應用中加入粉煤灰或矽粉，以增加抗沖擊、耐磨性和抗裂性。根據黃河委員會實驗中心的配比試驗，當摻入20%的粉煤灰和杜拉纖維，摻量分別為0.6/0.9/1.2kg /m3時，耐磨性提高了6-18%。南京水科院的實驗證明，加入聚丙烯纖維和矽粉能更有效地提高混凝土的耐磨性33-58%。[2]我們在內蒙古哈拉沁水庫泄洪洞工程的實踐中也證明了這壹點。
再比如，杜拉纖維的工程實踐中，還有很多混凝土的抗裂抗滲問題是和UEA共同解決的。如無錫西城運河大橋、宜興西九橋橋面鋪裝，湖北出版文化城地下壹層C40P12、C50P12混凝土，協和醫院外科樓地下壹層C60P12混凝土，重慶世貿中心大型轉換層C60P12混凝土等。廣州新國際機場航站樓超長樓蓋結構采用C40粉煤灰補償纖維混凝土，由粉煤灰、微膨脹劑和杜拉纖維組成。三種材料的抗裂效果相輔相成，充分發揮各自的長處。4萬多m3混凝土施工效果良好。
推廣壹項技術和產品，要堅持科學的態度，實事求是。如果靠誇大宣傳，這種新技術新產品就沒有生命力。目前國內建築工程中應用和推廣的合成纖維品牌很多，有進口的，也有國產的，其中良莠不齊，差異很大。因為工程纖維的生產屬於化纖行業，用戶是工程行業。用戶對化纖生產不熟悉，無法直觀判斷纖維質量，但普遍關心能否均勻分散。分散是表面的、直觀的，但從纖維的內在質量，如抗拉強度、拉伸極限、持力來看，不能直接通過觀察得出結論。如果使用後才發現問題，已經晚了！
當然，聚丙烯纖維在混凝土中的作用，說到底還是輔助作用。我們通常稱之為次級加強筋。當然，混凝土在施工過程中是需要正常養護的，不能以為加了纖維就不會有裂縫而忽視正常養護。這壹點無需詳述。
3.合適的纖維含量
3.1合適的纖維含量是多少？從合成纖維的材質來看，由於它的耐酸堿性和物理增韌增強作用，廣義上對混凝土是有益無害的。但理論界和工程界對合適的摻量意見不壹。從合成纖維在混凝土中作用的本質來看，只要添加了合成纖維，必然會不同程度的解決混凝土的固有缺陷——脆性，所以無論如何添加都沒有錯。看來還是用模糊理論解決壹個範圍變化比較好。但從設計和施工的角度來看，必須有量化的指標。另外，考慮到混凝土的和易性，還得考慮適應施工的相關要求。
纖維的含量應根據使用目的確定，同時要考慮混凝土、骨料和其他添加劑的具體比例。目前大部分廠家的建議摻量數據多來自於理論界對纖維體積摻量0.05%和0.1%的實驗結論數據。由於不同材料制成的纖維比重不同，計算體積含量並換算成纖維重量含量當然不同。杜拉纖維在國內1000多個實際工程中應用的過程中，根據不同的要求，混凝土/砂漿已經按每立方米0.5、0.67、0.7、0.8、0.9、65，438+0.0、65，438+0.3、65，438+0.36、65，438+0.5kg的比例進行了摻配。壹般來說，抗裂、抗滲、耐磨的含量比較高；在使用的地區，特細砂的含量相對較高；有特殊要求的工程部位和用途應有特殊比例。高劑量不壹定適用於壹般工程應用，特殊用途除外。
目前沒有國家技術規範，工程應用處於探索階段，纖維含量差異的理論依據不足。確定纖維含量最可靠的方法是根據工程目的進行試比較。特別是對於大型工程的結構件，更需要謹慎、慎重地進行各種纖維含量的試配和性能比較，以選擇最佳方案。
針對河南回龍抽水蓄能電站工程3 . 5萬m2水庫水池花崗巖盆底滲漏問題，進行了6 . 5438+0 . 400 m2噴射混凝土7種配比的對比試驗，確定了杜拉纖維的最佳摻量和施工方案。本工程采用的大面積噴射混凝土施工在國內並不多見。
廣州賈政商業廣場地下室面積4.3萬平方米，不僅是大面積超長超寬結構，而且是復雜的樓層結構，樓層高差約3.6m，工程地質條件復雜，地下水豐富。同時，兩個地鐵箱呈弧形貫穿樓板，樓板與地鐵箱之間設計了三個大型弧形轉換地梁。設計要求C35S8，局部S12，無伸縮縫，有後澆帶和加強帶，對混凝土的抗裂性、抗滲性、體積穩定性、耐久性、水化熱、可泵性要求較高。經過5個試配方案的論證，確定了0.7kg/m3的杜拉纖維。經過精心施工，雖然樓板露天放置半年多，其間經歷了冬夏的影響和地下水位的變化，但經各方反復檢查，未發現有害裂縫和滲漏，施工和混凝土質量完全符合設計要求。
3.2劣質纖維不僅不會增強和增韌混凝土，反而會產生負面影響。有些人認為質量差的產品可以通過增加劑量來彌補其有效性。如果加大劣質產品的用量，會出現結塊、蜂窩、空洞等嚴重問題，根本用不上。目前已經有了壹個教訓，就是摻纖維質量差，造成混凝土施工質量嚴重問題，不得不下決心炸掉。合成纖維混凝土的發展是為了解決在新的條件下使工程最優化的問題，並確保壹個長期的解決方案。特別是對於水利水電工程，具有特殊的意義。適當調整纖維含量，既要註重理論，也要註重經驗。將經驗數據與理論數據相結合，針對不同的工程部位調整選擇合適的劑量，這是壹種科學的態度。
3.3充分收集和提供工程數據和實驗室數據，盡快編制國家技術規範，指導工程設計和應用。眾所周知，壹個規範的制定並不是壹件容易的事情，需要大量的時間、金錢、數據和工程實踐驗證。合成纖維混凝土是壹項新技術，已在多個工程中得到成功應用，經驗數據在目前也具有推廣意義。現在的關鍵不是數據取什麽值，而是是否認可這個技術可以解決當前項目需要解決的問題。如果不需要解決，再好的技術也沒有應用推廣的必要。都說要“對癥下藥”。
4考慮合成纖維作用的指標
纖維對混凝土力學性能的最大改變不是以提高其抗壓強度、抗折強度等強度指標為目的，而是大幅度提高混凝土的斷裂能和延性。用混凝土抗壓強度和抗拉強度的通用指標來衡量合成纖維混凝土，不能全面反映纖維對混凝土基本性能的改善。如上所述，合成纖維在混凝土/砂漿中的作用是全面的，在低摻量(體積含量約為0.1%)的情況下，具有增強和增韌的雙重作用。特別是對於摻有合成纖維的高強混凝土，其增韌作用尤為突出。從大量的實驗室數據和工程試驗數據來看，抗壓強度指標有提高有降低。但從變化幅度和絕對值來看，不足以影響混凝土的原設計要求。之所以有些強度指標有時會提高，也是解決了壹些裂縫帶來的附加效應。
目前，由於我國合成纖維混凝土的研究和應用歷史較短，且人們習慣於以試件的抗壓或抗折強度來衡量材料的性能水平，因此更多地關註強化指標，而較少關註能真實反映纖維作用的增韌指標，如彎拉韌性、疲勞強度、疲勞壽命等。如果把合成纖維在混凝土中作用的考慮指標停留在原有的認識基礎上，將不利於合成纖維混凝土的推廣。應量化韌性指標，盡快制定適合國情的統壹技術規範，使合成纖維混凝土真正大面積推廣使用。好在理論界已經開始研究這方面了。壹些專家學者已經開始從彎曲韌性指數和殘余彎曲強度來研究和考慮合成纖維對混凝土的增韌作用。近日，全國纖維混凝土學術委員會專家通過直接拉伸試驗獲得了聚丙烯纖維混凝土完整的應力-應變曲線。當杜拉纖維混凝土的摻量為0.5-1.3 kg/m3時，杜拉纖維混凝土的抗拉強度、極限拉應變和斷裂能分別提高了12-20%、37-49%和33-68%。
5合成纖維混凝土制備的便利性
大量工程實踐證明，聚丙烯纖維混凝土的配制簡單易行。
(1)簡單的物理鋼筋不會與用於配制混凝土的各種骨料、外加劑、水泥產生任何沖突。不需要改變原設計比例；
(2)對攪拌設備無特殊要求，在商品混凝土攪拌站或現場操作簡便；
(3)對施工工藝沒有特殊要求，不需要特殊培訓，工人容易掌握。
再好的產品，如果在實際使用和操作上很復雜，也很難普及。優質纖維不僅在於功能的實現，還在於使用操作簡單，適合大規模施工。杜拉纖維能迅速普及，也與其混凝土配制簡單方便有關。杜拉纖維采用可降解紙袋包裝，易於分散。中大型攪拌機攪拌時，不需要撕開紙袋就可以直接投入攪拌。便攜式攪拌機可以根據用量壹次性放入攪拌機中，不需要手動抖落。所有配制過杜拉纖維混凝土/砂漿的工程師對此都深有體會。需要派人把纖維壹點點撒到攪拌機裏，怎麽才能滿足大規模施工的要求？為了防止攪拌不均勻或攪拌困難，避免肉眼直接觀察到絮體結塊，壹些單位在配制混凝土的過程中，竟然隨意降低纖維含量。應該說從功能的實現和混凝土/砂漿的配制都是不允許的。摻入纖維的拌合物坍落度會損失，但體積比為0.05-0.1%的混凝土和易性仍能輕松滿足泵送和澆築要求，對混凝土配制也不應有特殊要求。
目前我國建築行業施工人員素質普遍不高，施工管理還比較粗放。對於大規模施工的合成纖維混凝土來說，必須要易於配制，否則主觀上的問題會影響合成纖維混凝土的配制和使用效果，進而影響這壹技術的大規模推廣。
合成纖維混凝土在國外已經發展了20多年，90年代中期以後在國內開始發展，並逐漸被工程界接受。我國是生產和使用水泥混凝土的大國，合成纖維混凝土的應用才剛剛起步。合成纖維混凝土的真正普及和發展，最終還是要靠低成本的國產纖維。各種工程用合成纖維產品的真正提高，必須建立在技術進步的基礎上。任何急功近利甚至弄虛作假都會影響合成纖維混凝土這壹新技術的健康發展。
更多工程/服務/采購招標信息，提高中標率，可點擊官網客服底部免費咨詢:/#/？source=bdzd