在混凝土內(nèi)部原來就存在缺陷，欲提高這種材料的強度，必須盡可能地減小缺陷的程度、提高這種材料的韌性、降低內(nèi)部裂縫端部的應(yīng)力集中系數(shù)。在水泥混凝土中摻入短而細且均勻分布的纖維，具有明顯的阻裂、增強和增韌效果。纖維與水泥基材復(fù)合的主要目的在于克服后者的弱點，以延長混凝土的使用壽命，擴大混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域。纖維在混凝土中主要起著3個方面的作用。
首先是阻裂作用，纖維摻入水泥混凝土后，可阻礙混凝土中微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，這種阻裂作用既存在于混凝土的未硬化的塑性階段，也存在于混凝土的硬化階段。水泥基體在澆筑后的24h內(nèi)抗拉強度很低，若處于約束狀態(tài)，當(dāng)其所含水分急劇蒸發(fā)時，極易生成大量的裂縫，此時，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)力超過其抗拉強度時，也極易生成大量的裂縫，在此情況下纖維仍可阻止或減少裂縫的生成。然后是增強作用，材料試驗證明，水泥混凝土不僅抗拉強度比較低，而且因存在內(nèi)部缺陷而往往難于保證質(zhì)量。當(dāng)混凝土中加入適量的纖維后，可使混凝土的抗拉強度、彎拉強度、抗剪強度及疲勞強度等有一定的提高，具有明顯的增強作用。最后是增韌作用，纖維混凝土在荷載的作用下，即使混凝土發(fā)生開裂現(xiàn)象，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，纖維在水泥混凝土中還可以提高和改善混凝土的抗凍性抗?jié)B性及耐久性等性能。
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