丹強絲抗裂纖維在混凝土中的應用

混凝土存在延性差、脆性大、抗拉強度低及抵抗變形能力差等缺點，很難滿足水利水電工程對混凝土較高的抗裂性能和抗變形性能的要求，特別是在一些特殊的變截面或者易開裂滲漏的部位，很容易因為塑性收縮、干燥收縮以及溫度應力等因素而導致剝皮、開裂。經研究表明，在混凝土中摻加丹強絲抗裂纖維能大幅度改善這一系列不足，提高混凝土的性能，限制混凝土早期塑性收縮和干燥收縮的效果很明顯。

加入丹強絲后，成千萬的纖維絲在三維空間內亂向分布，產生一種有效的加筋的效果。在混凝土結構的形成過程中，聚丙烯纖維有效阻止了骨料的沉降和分離，阻止了微裂縫的引發(fā)，從而減少了裂縫源的數(shù)量，并使裂縫尺度變小，這就降低了裂縫尖端的應力強度因子；在受力過程中，依據(jù)纖維間距理論，跨過裂縫的纖維將荷載傳遞給裂縫的上下表面，使裂縫外的材料仍能繼續(xù)承載，緩和了尖端應力集中程度，阻止了裂縫的引發(fā)和擴展。

加入丹強絲后，成千萬的纖維絲在三維空間內亂向分布，起到一個“篩網”的作用，有效阻止骨料的分層離析，減小混凝土內部的泌水通道，同時還可以使混凝土內部的收縮應力分布得更加連續(xù)和均勻，使微裂縫尖端的應力集中得以鈍化，從而有效防止塑性收縮裂縫。

實例 1 ：在樂灘水電站副廠房頂板薄層大面積混凝土、溢流壩堰面抗沖磨混凝土使用了摻入丹強絲的纖維混凝土，不但降低了混凝土坍落度，而且能有效在阻止混凝土初期微裂隙的發(fā)展。從2004年2月施工丹強絲纖維混凝土至今，副廠房頂板薄層大面積混凝土經過夏秋冬春氣溫變化的檢驗，特別是夏天高溫陽光暴曬考驗，至今沒有發(fā)現(xiàn)裂縫，堰面大體積混凝土在4~5月較高溫季施工無裂縫出現(xiàn)。丹強絲在混凝土中的分散性好，由變截面的長、中、短纖維組成，具有很好的咬合力，經拌和后能均勻地分布于混凝土中，能與水泥等膠凝材料之間產生極強的粘結力，使高強混凝土結構的延性有所提高，有效地減少混凝土初期微裂隙的產生。在混凝土中摻入了丹強絲后，可以改善混凝土中拌和物流變性，提高其斷裂韌性、抗裂和抗?jié)B性能，增強抗沖磨性能，減少表面收縮，防止混凝土裂縫的產生并限制其發(fā)展，解決了混凝土夏季施工中出現(xiàn)早期表面龜裂的問題。丹強絲采用水溶性袋裝，投料方便，速溶效果好，拌和時無纖維飛濺，符合衛(wèi)生與環(huán)保要求。

實例 2 ：在龍灘水電站引水發(fā)電系統(tǒng)的地下洞室噴射混凝土和水道襯砌混凝土中地下廠房使用了丹強絲，丹強絲微纖維在噴混凝土和泵送混凝土中良好的分散性，提高了混凝土的防裂抗裂能力，改善了混凝土的使用性能，而且丹強絲的水溶性袋裝簡化了投料工藝和減輕了勞動強度，避免了環(huán)境污染。

實例 3 ：百色水利樞紐RCC主壩和消力池使用了丹強絲纖維，改善了混凝土的抗拉強度低、極限應變小、抗沖擊性差、脆性大、易開裂等缺點，改良混凝土內在品質、整體性，降低彈模，提高混凝土的抗裂能力和韌性，達到了阻止細微裂縫的發(fā)生，提高混凝土抗?jié)B、抗沖耐磨能力。

綜上所述，丹強絲作為一種新型的混凝土增強纖維，具有直徑小、單位體積內數(shù)量多、纖維間距小、易分散、彈性模量較低等特點，能減小混凝土因溫度及干縮等作用因素引起的裂縫，降低噴射混凝土的坍落度；而且丹強絲安全性能高，無毒，耐酸堿性極高，對細菌和微生物作用有很好的抵抗能力；丹強絲的水溶性袋裝簡化了投料工藝和減輕了勞動強度，避免了環(huán)境污染。丹強絲的各項功能很適用于路面、橋面、水工、碼頭、核電站、高層建筑物等混凝土工程，對提高混凝土的整體性，改善混凝土的使用功能有利，微細的丹強絲纖維對混凝土性能的改善是通過改良混凝土內在品質，來達到阻止細微裂縫的發(fā)生，提高混凝土抗?jié)B、抗沖、耐磨能力。