在混凝土中添加的聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维有什么不同？

聚丙烯纤维：

聚丙烯纤维（PP）是以丙烯单体聚合得到的等规聚丙烯为原料纺织而成的合成纤维。这种纤维混凝土具有轻质、抗拉强度高、抗冲击和抗裂性能等优点。随结晶度不同，聚丙烯纤维的密度范围为0.87～0.95g/cm3，熔融温度为 107~141℃。混凝土用纤维长径比一般在400以上，交错的原纤化纤维束由于表面改性产生的斥力能方便地在基体中分散，虽化学键连接有限，但机械粘结好，可使纤维受力时不被拔出。聚丙烯纤维的抗拉强度虽然比普通混凝土高，但其弹性模量却比较低。

聚丙烯腈纤维：

腈纶（PAN fiber），学名又称聚丙烯腈纤维，腈纶通常是指用85%以上的丙烯腈与第二和第三单体的共聚物，经湿法纺丝或干法纺丝制得的合成纤维。由于具有亲水性基团，该纤维亲水性好，在水泥基体中有较好的分散性。相比聚丙烯纤维其有更高的弹性模量、断裂强度和长径比，低温环境下弹性模量随温度的降低而提高的特征大大提高了混凝土的抗冻性。尽管该纤维与聚丙烯纤维一样耐酸但耐碱性却较差，过高的软化温度使其不能熔融纺丝，唯独使用溶液纺丝生产。

抗压强度：

聚丙烯纤维因其分子链结构原因，弹性模量仅为普通混凝土的1/10~1/8，难以直接承受应力，但却有很好的传递应力效果，因此，对混凝土抗压强度无明显影响。

聚丙烯腈纤维一般都可以提高混凝土的抗压强度。与聚丙烯纤维相比，聚丙烯腈纤维直径小（大约为前者的2倍）且数量多，这使相邻的纤维粘结状况彼此受到影响，单丝抗拉力也低；另一方面纤维上的极性基团赋予纤维良好的亲水性，促进了纤维与基体的粘结，较高的比表面积使纤维分布更为均匀更好地传递应力，较高的纤维强度和弹性模量也增强了阻裂效果。

抗折性能：

由于聚丙烯腈纤维具有亲水性，它使28天时界面水化不充分，另一方面纤维的粘结性能好在试验时多为拉断破坏，断面的纤维数越少、越长，纤维越趋向于拉断破坏，但这并不表明纤维没有任何滑移，所以聚丙烯腈纤维对抗折强度的影响机理明显要比聚丙烯纤维复杂。聚丙烯纤维由于本身粘结差，在各组试件破坏时均有滑脱现象，破坏机理较为简单，各长度组有类似的规律又有所区别。聚丙烯腈纤维影响抗折强度的关键是强度和亲水性，聚丙烯纤维的关键是粘结状况好坏。

耐冲击性能：

两种纤维都能够有效提高混凝土的抗冲击能力。尽管二者均属于柔性纤维，但在破坏过程中具有不同的耗能机理，从完全破坏的程度来看，聚丙烯腈纤维多被拉断，聚丙烯纤维一部分被拉断。聚丙烯腈纤维粘结好，在冲击过程中不能充分变形就已经断裂，主要是纤维的断裂抵消了冲击的能量；聚丙烯纤维直径大单丝抗拉力强，在裂缝扩展中伸长量可以非常大。在冲击过程中较小，纤维对混凝土抗冲击性的影响可归结为两方面：首先是桥接裂缝两侧基体以阻止裂缝的产生，二是纤维被拔出或拉断的过程抵抗冲击产生的能量，以阻止裂缝扩展。抗冻融性能：

纤维对混凝土的抗冻融性影响存在两面性，一方面数量的增加降低了粘结强度，另一方面增加了阻隔裂缝的概率。对于聚丙烯腈纤维如果单丝纤维的长度短（如6mm），纤维的数量会成为首要影响因素，其次是粘结强度；如果单丝纤维的长度长连续性较好（如19mm纤维），纤维的单丝粘结力会成为首要影响因素，其次是数量。

聚丙烯腈纤维更突出的特点是它的弹性模量随温度的降低而增加，在冻结的时候弹性模量的显著增强，更大程度地抵消由于水结冰的膨胀力；在融化的时候，冰融化为水体积减少，由于纤维弹性模量的降低，对释放一些膨胀能有正面的作用。

聚丙烯纤维粘结较差，但单丝断裂所需的力较高。在一定掺量以下时，长度会成为首要影响因素，但实验证明该掺量是非常小的，仅在0.5kg/m3时越长的聚丙烯纤维组抗冻融性才越好，但进一步延伸纤维的长度抗冻融性还能提高。

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