1.4纖維在混凝土中的作用
在混凝土中摻入短而細(xì)且均勻分布的纖維后，明顯具有阻裂、增強(qiáng)和增韌的效果。
纖維與水泥基材料復(fù)合的主要目的在于克服后者的弱點(diǎn)，以延長其使用壽命，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。纖維在混凝土中主要起著以下三方面的作用：
1)阻裂作用
纖維可阻礙混凝土中微裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展，這種阻裂作用既存在于混凝土的未硬化的塑性阰段，也存在于混凝土的硬化阰段。水泥基體在澆注后的24 h內(nèi)抗拉強(qiáng)度低，若處于約束狀態(tài)，當(dāng)其所含水分急劇蒸發(fā)時(shí)，極易生成大量裂縫，此時(shí)，均勻分布于混凝土中的纖維可承受因塑性收縮引起的拉應(yīng)力，從而阻止或減少裂縫的生成。混凝土硬化后，若仍處于約束狀態(tài)，因周圍環(huán)境溫度與濕度的變化而使干縮引起的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，也極易生成大量裂縫，在此情況下纖維仍可阻止或減少裂縫的生成。
2)增強(qiáng)作用
混凝土不僅抗拉強(qiáng)度低，而且因存在內(nèi)部缺陷而往往難于保證。當(dāng)混凝土中加入適的纖維后，可使混凝土的抗拉強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度等有一定的提高。
3)增韌作用
纖維混凝土在荷載作用下，即使混凝土發(fā)生開裂，纖維還可橫跨裂縫承受拉應(yīng)力并可使混凝土具有良好的韌性。韌性是表征材料抵抗變形性能的重要指標(biāo)，一般用混凝土的荷載—撓度曲線或拉應(yīng)力—應(yīng)變曲線下的面積來表示的。
另外，還可提高和改善混凝土的抗凍性、抗?jié)B性以及耐久性等性能。
在此，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是纖維混凝土中纖維的作用，并非所有纖維都能同時(shí)起到以上三方面的作用，有時(shí)只起到其中兩方面或單一方面的作用，這與纖維品種、纖維性能、纖維與混凝土界面間的粘結(jié)狀況以及基體混凝土的類別和強(qiáng)度等級(jí)等因素密切相關(guān)。
1.5纖維混凝土的特性
?。?）降低早期收縮裂縫，并可降低溫度裂縫和長期收縮裂縫。
（2）裂后抗變形性能明顯改善，彎曲韌性提高幾倍到幾十倍，極限應(yīng)變有所提高。破壞時(shí)，基體裂而不碎。
（3）高彈模纖維對(duì)混凝土抗拉、抗折、 抗剪強(qiáng)度提高明顯，對(duì)于低彈模纖維變化幅度不大。
?。?）彎曲疲勞和受壓疲勞性能顯著提高。
?。?）具有優(yōu)良的抗沖擊、抗爆炸及抗侵徹性能。
?。?）高彈模纖維用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，可提高抗剪、抗沖切、局部受壓和抗扭強(qiáng)度并延緩裂縫出現(xiàn)，降低裂縫寬度，提高構(gòu)件的裂后剛度、延性。
?。?）混凝土的耐磨性、耐空蝕性、耐沖刷性、抗凍融性和抗?jié)B性有不同程度提高。
?。?）特殊纖維配制的混凝土，其熱學(xué)性能、電學(xué)性能、耐久性能較普通混凝土也有變化。如碳纖維混凝土導(dǎo)電性能顯著提高，并具有一定“壓阻效應(yīng)”；低熔點(diǎn)合成纖維配制的纖維混凝土在火災(zāi)過程中，細(xì)微纖維熔化可降低混凝土的爆裂。
?。?）使拌合料的工作性有所降低，因此在配合比設(shè)計(jì)和拌合工藝上采取相應(yīng)措施，使纖維在基體中分散均勻，拌合料具有良好的工作性。
（10）提高混凝土的耐久性。
應(yīng)該說明的是，纖維混凝土的上述特性，并非所有纖維混凝土都同時(shí)具有這些特性，纖維混凝土的特性與纖維品種、纖維性能、纖維與混凝土界面間的粘結(jié)狀況以及基體混凝土的類別和強(qiáng)度等級(jí)等因素有關(guān)。
