合成纖維以合成高分子化合物為原料制成的化學(xué)纖維。合成纖維與其他纖維相比除具有密度小、單絲直徑小和彈性模量低等特性外,還可以在混凝土中起到明顯的阻裂與增韌作用,又因其價格適宜,抗拉強(qiáng)度高,耐酸堿等優(yōu)勢,在大量的工程中得到應(yīng)用。
合成纖維按其材料組成可分為聚丙烯纖維（代號PPF）、聚丙烯腈纖維（代號PANF）、聚酰胺纖維（即尼龍6和尼龍66，代號PAF）、聚乙烯醇纖維（代號PVAF）等。
按其外形粗細(xì)可分為單絲纖維（代號M）、膜裂網(wǎng)狀纖維（代號S）和粗纖維（代號T）；
按其用途可分為用于混凝土的防裂抗裂纖維（代號HF）和增韌纖維(代號HZ)、用于砂漿的防裂抗裂纖維(代號SF)等。
合成纖維的規(guī)格根據(jù)需要確定，2006年通過的《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》國家標(biāo)準(zhǔn)報批稿規(guī)定了合成纖維的規(guī)格范圍和性能指標(biāo)，分別如表3和表4所示。
表3 合成纖維的規(guī)格
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外形分類 |
公稱長度，mm |
當(dāng)量直徑，μm | |
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用于水泥砂漿 |
用于水泥混凝土 | ||
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單絲纖維 |
3～20 |
6～40 |
5～100 |
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膜裂網(wǎng)狀纖維 |
5～20 |
15～40 |
－ |
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粗纖維 |
－ |
15～60 |
＞100 |
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注：經(jīng)供需雙方協(xié)商，可生產(chǎn)其它規(guī)格的合成纖維。 | |||
表4 合成纖維的性能指標(biāo)
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試驗項目 |
用于混凝土的合成纖維 |
用于砂漿的合成纖維 | |
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防裂抗裂纖維(HF) |
增韌纖維(HZ) |
防裂抗裂纖維(SF) | |
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斷裂強(qiáng)度，MPa ，≥ |
270 |
450 |
270 |
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初始模量，MPa ，≥ |
3.0×103 |
5.0×103 |
3.0×103 |
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斷裂伸長率，% ，≤ |
40 |
30 |
50 |
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耐堿性能（極限拉力保持率），%，≥ |
95.0 | ||
摻合成纖維水泥混凝土和砂漿性能指標(biāo)應(yīng)符合表5的要求。
表5 摻合成纖維水泥混凝土和砂漿性能指標(biāo)
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試驗項目 |
用于混凝土的合成纖維 |
用于砂漿的合成纖維 | |
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防裂抗裂纖維(HF) |
增韌纖維(HZ) |
防裂抗裂纖維(SF) | |
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分散性相對誤差，% |
-10～+10 | ||
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混凝土和砂漿裂縫降低系數(shù)，%，≥ |
55 | ||
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混凝土抗壓強(qiáng)度比，%，≥ |
90 |
-- | |
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砂漿抗壓強(qiáng)度比，%，≥ |
－ |
－ |
90 |
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混凝土滲透高度比，%，≤ |
30 |
－ | |
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砂漿透水壓力比，%，≥ |
－ |
－ |
120 |
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韌性指數(shù)（I5），≥ |
－ |
3 |
－ |
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抗沖擊次數(shù)比，≥ |
1.5 |
3.0 |
－ |
合成纖維增強(qiáng)混凝土的制備與一般素混凝土基本相同。下面簡要介紹目前應(yīng)用量較大的兩種合成纖維增強(qiáng)混凝土：聚丙烯纖維增強(qiáng)混凝土及聚丙烯晴纖維增強(qiáng)混凝土。
