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聚丙烯高强度改性纤维竟让混凝土“脱胎换骨”

编辑:华伟银凯   发布时间:2018-8-12?

  聚丙烯结晶度高,分子结构规整,在室温与低温下,抗冲击强度较差,而且易老化,但抗弯曲疲劳性、化学稳定性与耐热性较好,因此常用于制作水杯、外卖餐盒等。然而,科技可以改变世界,通过混凝土工程合成纤维领域的创新技术,可以赋予聚丙烯“超能力”。



  聚丙烯受到高强度改性后,竟然可以成为取代混凝土路面、预制混凝土构件中的钢筋网片的合成纤维,甚至还可以取代隧道矿井中喷射混凝土用的钢纤维。在混凝土中掺入聚丙烯合成纤维后,将大大提高混凝土的韧性、抗冲击性以及使用寿命,从而大大降低了工程的维修成本。

  然而,这根能取代钢筋的高强度改性纤维其实只是一根小小的可以随意扭曲的“塑料绳”。据测算,该纤维的拉伸强度达到700MPa,弹性模量也有7GPa,两项指标分别是国内一般纤维的两倍多。形象地讲,这样一根直径0.6毫米的“塑料绳”能提起超过50公斤的物品。

  其实,在混凝土中,抗裂钢筋的结构越密、越接近表层,抗裂效果就越好,但受钢筋自身材料的限制,抗裂钢筋的密集程度较低,且需2厘米至3厘米的混凝土进行包裹,但这些限制对于能取代钢筋的高强度改性纤维而言就不复存在了。这些细小却极其坚韧的纤维可以均匀地分散在混凝土内部形成3D结构,对混凝土的每一个角落进行增强,无论是强度还是抗裂程度都可以与抗裂钢筋相媲美。这种纤维还不易生锈、耐腐蚀,成本只有普通钢筋的50%左右。

  这种纤维使用起来也非常简单方便,只要在砂浆或混凝土搅拌过程中放入纤维,进行充分搅拌即可使之均匀分布,可以有效控制砂浆、混凝土在初期塑性收缩阶段中由温度变化等因素引起的微裂缝,改善混凝土的阻裂抗渗性能、抗冲击性能及抗震性能,因此,其应用领域十分广泛,地下工程防水、建筑墙面、地坪、道路、桥梁、隧道等,凡是需要混凝土抗裂钢筋的地方都可以用上它。

  据悉,目前美国有超过5000公里的隧道、澳大利亚约90%的矿井都使用了合成纤维喷射混凝土,我国一些大型工程也使用了进口抗裂纤维代替钢筋网,日后将在更多工程上、更大范围的使用这种超强合成纤维。


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