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纤维混凝土耐久性能研 究综述 唐巍等 1 2 3 纤维混凝土耐久性能研究综述 唐巍， 张广泰， 董海蛟，李梅，温 勇 ( 新疆大学建筑工程学院，乌鲁木齐 8 3 0 0 4 7 ) 摘要 纤维混凝土作为一种新型高性能混凝土建筑材料， 在建筑工程领域已经得到了广泛的应用。综述了近 年来国内外关于纤维对混凝土耐久性影响的研究进展， 分析并总结了冻融、 氯 离子侵蚀、 渗透以及碳化情况下， 纤维 对混凝土性能的提升， 并对需要进一步研究的相关问题提 出了建议。 关键词 耐久性纤维混凝土抗冻融性氯离子侵蚀 中图分类号 ： T U5 2 8 0 4 文献标 识码 ： A Re v i e w o n Du r a b i l i t y o f Fi b e r Co nc r e t e T ANG We i ，Z HANG Gu a n g t a i ，D ONG Ha ij ia o ，L I Me i ， WE N Yo n g ( C i v i l C o n s t r u c t io n Co l l e g e ，X i Ni a n g Un i v e r s i t y ，Ur u me h i 8 3 0 0 4 7 ) Ab s t r a c t As a k i n d o f h i g h - p e r f o r ma n c e b u i l d i n g c o n c r e t e ma t e r i a l ， f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e ( FRC) h a s b e e n wid e l y u s e d i n t h e d o ma i n o f e n g i n e e r i n g c o n s t r u c t i o n Th e r e s e a r c h p r o g r e s s o f d u r a b i l i t y o f f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e a r e r e v i e we d，t h e p e r f o r ma n c e o f f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e ( F RC)h a s p r o mo t e d i n t h e c a s e o f f r e e z i n g - t h a wi n g，c h l o r i d e i o n e r o s i o n ，p e n e t r a t i o n a n d c a r b o n i z a t i o n，a n d t h e t r e n d s o f r e s e a r c h i s p r o p o s e d Ke y wo r d s d u r a b i l i t y ，f i b e r c o n c r e t e ，r e s i s t a n c e t o f r e e z i n g a n d t h a wi n g，c h l o r i d e i o n e r o s i o n 0 引言 混凝土因其多功能性、 相对低廉 的成本 以及与钢材结合 制成各种承重构件等优点而成为 当今世界用量最大的建筑 材料， 被广泛用于桥梁、 大坝 、 高速公路 、 工业与民用建筑 等 结构 中， 近年来， 我 国每年有近 3 O 亿 m。 的混凝土用于基础 设施建设和国家重点工程建设 1 。但混凝土 自重大 、 体积不 稳定、 抗拉强度低 、 抗渗性和韧性差等缺点也限制了它的快 速发展。普通混凝 土随着抗 压强度的增大 ， 脆性也 明显增 大 ， 在受荷载作用时往往 出现无征兆 的崩碎性破坏， 极大地 影响了混凝土在实际工程中的应用。 混凝土结构除了要承受足够的荷载之外 ， 还要不断遭受 自然环境作用下诸如表层磨损、 孔隙中盐结晶引起 的开裂以 及暴露于冰冻或火灾等极端温度环境下 的各种劣化因子 的 侵蚀作用， 导致混凝土结构的耐久性严重降低 。混凝土结构 的耐久性是指混凝土结构在服役过程中的结构稳定性 ， 其直 接影响混凝土结构 的服役寿命l_ 2 。从混凝土结构耐久性 损 伤机理来看， 可以将耐久性损伤分为化学作用和物理作用， 由化学作用产生的劣化现象有碳化、 钢筋锈蚀 、 碱一 集料反应 及化学侵蚀， 由物理作用产生 的劣化现象有冻融破坏、 磨损、 碰撞、 冲蚀等， 其中以冻融破坏、 氯盐侵蚀、 渗透和碳 化作 为混凝土结构耐久性降低的主要因素， 同时也决定 了混凝土 结构的使用寿命。 为更有效地改善外部及 内部环境对混凝土的侵蚀 作用 并延长混凝土结构的使用寿命 ， 通常需要在混凝土 耐久性设 计和材料的选择阶段 充分考虑使用 足够的混凝土保 护层厚 度和高品质的混凝土。混凝 土保护层厚度 的增加能够 带来 一 定的益处 ， 因为这种做法能够有效阻碍侵蚀性介质 的侵入 并延长初始破坏产生的时间 4 。然而事实上 ， 由于力学性能 和现实原因， 保护层厚度的增加是有限的。为达到混凝土的 理想力学性能与优异的耐久性 ， 近年来有关混凝土耐久性能 的研究基本上集中于纤维和矿物掺合料的应用。 通过掺加纤维来改善建筑材料性能的想法甚至远早 于 水泥混凝土 的 问世 5 。纤维增 强混 凝 土 ( F i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e ， F R C ) 简称纤维混凝土 ， 通常是指以水泥净浆 、 砂浆 或混凝土为基体 ， 以非连续 的短纤维或连续 的长纤维作增强 材所组成的水泥基复合材料 。根据弹性模量可将纤维 分为 两大类 ： 弹性模量小于水泥基体的纤维被称为柔性纤维， 如 聚丙烯纤维 、 尼龙纤维、 纤维素纤维； 弹性模量大于基体的纤 维被称为刚性纤维， 如钢纤维、 玻璃纤维 、 碳纤维等 6 。本文 对 国内外纤维混凝土的耐久性研究进行了系统的综述 ， 并做 了进一步的展望 。 1 纤维混凝土的抗冻融性能 混凝土处于饱水状态和冻融循环交替作用是发生混凝 土冻融破坏的必要条件， 水在混凝土毛细孔 中结冰造成冻胀 *国家 自然科学基金( 5 1 2 6 8 0 5 5 ) 唐巍： 男， 1 9 8 9年生， 硕士生， 研究方向为结构工程 温勇： 通讯作者， 男， 1 9 7 5 年生， 副教授， 研究方向为混凝土材料的耐久性 E - ma i l ： we n y o n g _9 7 3 1 1 2 6 c o r n 1 2 4 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 4年 6月( 上) 第 2 8卷 第 6期 开裂使混凝土的弹性模量、 力学性能严重下降， 出现裂缝 和 剥蚀。纤维对混凝 土各种性能的改善主要是通过纤维对基 体的限制、 阻碍裂缝产生而完成的， 目前对纤维增 强混凝 土 抗冻性能研究也是基于此原理 。纤维间距理论指出纤维 的 阻裂作用取决于纤维的平均 间距和单位立方米混凝土中的 纤维数量 ， 依据此理论 ， 纤维对混凝 土的抗冻作用会随纤 维 掺量的增加而提高。 邓宗才等l_ 7 采用快冻法对 比纤维素和聚丙烯纤维混凝 土的抗冻性能 ， 结果表明， 纤维素纤 维的掺人显著改善了混 凝土 的抗冻性能， 并且其作用 明显优于聚丙烯纤维。A E R i c h a r d s o n等_ 8 通过对质量损失率、 抗压强度和相对速度脉 冲来衡量纤维加入混凝土的抗冻融耐久性能 ， 实验结果表明 当水胶比较低时， 掺人聚丙烯纤维能够降低其 吸水率提高抗 冻融性能 。赵泽 阳等 9 通过快冻法得出随着 聚丙烯纤维掺 量的增加 ， 混凝土在盐冻循环后 的质量损 失率有所 降低 ， 但 当纤维掺量过大时 ， 质量损失率逐渐增大。适 当的聚丙烯纤 维掺入混凝土中， 使盐冻损伤后混凝土劈裂强度和抗折强度 以及动 弹模 量 降 低 速 率减 缓 ， 混 凝 土抗 冻 融 能 力提 高 。 Z h a n g P e n g 等n 叼 通过 AS T M 实验方法测定试件 3 0 0 次冻融 循环后的相对动弹性模量 ， 结果表明 ， 在混凝 土中掺人聚丙 烯纤维( 掺量在 0 0 8 以下) ， 与基准混凝土相 比较 ， 其抗冻 融性能均有 明显改善 ， 掺量过高反而会降低混凝土的抗冻融 性能 。O k a n K a r a h a n等l_ 1 l j 测定了 5 0次冻融循环后 聚丙烯 纤维混凝土的抗压强度和质量损失率 ， 结果表明聚丙烯纤维 ( 掺量在 0 0 5 以下) 的抗压强度只降低 了 4 ， 比素混凝土 提高了 3 ， 聚丙烯纤维掺量在 0 1 t0 2 时反而会降低 混凝土的抗冻融能力 ， 掺入粉煤灰 ( 掺量 3 O 左右) 后的聚丙 烯纤维混凝土经历 5 O次冻融循环后质量损失率没有变化 ， 能显著提高混凝土的抗冻性能。何军拥等口 也有相似 的结 论 ， 玄武岩纤维的掺入虽可改善混凝土 的抗冻性， 但这种改 善效果并非随着纤维掺量的增大而一直提高。另外 ， 掺入适 量的粉煤灰能提高混凝土的抗冻性能 ， 但粉煤灰掺量过大反 而会对混凝 土 的抗冻 性能带 来一 定 的负面影 响。蔡 迎春 等n 依据快冻法实验表明掺入改性聚丙烯仿钢丝纤维有助 于延长混凝 土的冻融循环使用寿命 ， 提升混凝 土的抗冻性 能， 而且混 杂纤维 的抗冻效 果好 于单掺 改性聚丙 烯纤维 。 Ni u Di t a o等 通过冻融循环实验得 出， 由于钢纤维较强 的 阻裂能力 ， 钢纤维对混凝土强度与抗冻融性能的贡献较为突 出， 掺量 在 2 左 右 时混 凝 土各 项性 能 都达 到最 佳。Ma Ha i y a n 等 根据 A S T M C 6 6 6 实验方法测定 1 1 0 0 次冻融循 环后两种高强混凝土的相对动弹模量和质量损失率 ， 结果表 明钢纤维高强混凝土 的抗冻融能力较普通高强混凝土增强 了 3 3 ， 他们认为前者是由静水压力、 渗透压力 、 膨胀压力三 者共同作用而导致的混凝土冻融破坏。陈爱玖等口 利用正 交实验得出再生混凝土中再生骨料掺量为 5 O 、 粉煤灰掺量 为 1 O 、 减水剂掺量为 0 5 ， 选用铣削波纹型钢纤维时， 再 生混凝土可满足强度及 良好抗冻性能 。翁兴 中等口 通过冻 融实验表明， 聚酯纤维掺量为 0 9 k g m。 可以有效地提高混 凝土冻融后 的抗压、 劈裂和抗弯拉强度。引气剂的掺人会导 致混凝土强度下降 ， 聚酯纤维可以改善混凝 土的原始缺 陷， 提高混凝土的抗拉强度， 弥补因引气剂掺入而导致的混凝土 强度下降。白闫平等 。 也有相似的结果： 在混凝土 中掺加聚 丙烯纤维和引气剂对混凝土的抗冻性能的改善均有好处 ， 但 是二者的量要处于一个合理的范围， 当超过这个合理范围时 可能会起到相反作用 。 纤维掺量过大会导致混凝土抗冻融能力下降， 笔者认 为 其主要原因是由于过多纤维的存在会阻塞毛细管 ， 导致混凝 土吸水率下降， 由于混凝土在冻融循环过程 中需要大量结晶 水 ， 过多纤维的掺人无疑会 降低 吸水率 ， 削弱抗冻融性 能。 其次 ， 现今国内外在混凝土冻融损伤机理及工程冻害分析方 面的研究 以普通混凝 土为主 ， 纤维对混凝土具有增强、 阻裂 以及增强韧性等特点 ， 但其冻融损伤性能如何 ， 需要进 一步 探讨 。 2 纤维混凝土 的抗氯离子侵蚀 性研究 氯离子是各种侵蚀介质中侵蚀性最强的离子之一 ， 侵入 混凝土的方式主要有 3 种 ， 即扩散作用 、 毛细管作用和渗透 作用。氯离子侵入引起混凝土中的钢筋锈蚀 ， 继而 导致混凝 土膨胀开裂而破坏结构 ， 因此 ， 氯离子侵蚀是引起钢筋锈蚀 的“ 元凶” ， 而钢筋锈蚀又是影响混凝土耐久性的第一因素 。 一 般来说 ， 氯离子的浓度可以认为是一个线性 的扩散过 程 ， 掺入纤维能有效改善混凝土内部的孔结构 ， 提高氯离子 表观扩散系数 。加入纤维后 ， 数 以千万计的纤维均匀分布于 混凝土中从而起着阻裂的作用。由于纤维的阻裂作用 ， 亦可 显著减少裂缝 的数量、 长度和宽度 ， 从而降低生成贯通裂缝 的可能性， 使混凝土骨料与水泥砂浆 的界 面更加严密 ， 从而 使抗氯离子渗透性得到加强 。 Mo r t e z a HB e i g i 等口 通过 AS TM C1 2 0 2 1 2 ( R C P T) 实验方法得出， 在混凝土 中分别加 入钢纤维 、 聚丙烯纤维和 玻璃纤维的同时 ， 掺人少量纳米二 氧化硅代替水泥 ， 能够使 氯离子扩散系数分别降低 为原来 的 4 0 、 2 8 和 2 O 。王 磊等 。 。 通过实验发现混凝土中掺聚丙烯纤维有利 于提高 昆 凝土的抗氯离子侵入能力， 氯离子渗透 电量 随纤维掺量的增 加而降低 。张君 等l_ 2 1 对混凝土梁施加弯 曲荷载 ， 然后 采用 Na C 1 溶液连续浸泡或干湿循环方法对混凝土梁进行氯离子 侵蚀 ， 通过测定混凝土裂缝处的氯 离子含量 ， 研究 比较了开 裂状态下聚丙烯纤维与钢纤维混凝土的抗氯离子侵蚀性能 ， 结果发现干湿循环后的氯离子侵蚀均较连续 Na C1 浸泡后的 更为严重 ， 而且多 因素作用下 比单 因素氯离子侵蚀更 为严 重 ， 在相同条件下， 聚丙烯纤维的性能更优于钢纤维， 两者都 要强于基准混凝土， 可见纤维还是起 到了很大 的抗裂作用。 李晗等 的研究结果表 明： 随钢纤维掺量增加 ， 各龄期抗氯 离子渗透性能呈增大趋势 ， 随纳米二氧化硅掺量增加， 各龄 期强度整体呈上升趋 势且抗氯离子渗透性 能逐渐提 高。何 军拥等 纠 研究发现掺入玄武岩纤维后 ， 混凝土 6 h总通电量 较普通混凝土降低 了4 4 2 C ， 氯离子在纤维混凝土 中的渗透 性变得极低。同时掺入粉煤灰后 ， 玄武岩纤维混凝 土的抗氯 离子渗透能力显著增强 。A AR a me z a n i a n p o u r 等 通过 纤维混凝土耐久性能研 究综述 唐巍等 1 2 5 A S T M c _ 1 2 0 2 ( R C P T )实验方法得出， 在混凝土内部碱性环 境下聚丙烯纤维的加入能够有效改善混凝土 内部结构 ， 使混 凝土内部氯离子显著下降。周静海等口 采用 自然扩散法对 掺人不 同纤维体积和不 同纤维长度 的废弃纤维再 生混凝土 的抗渗性能进行实验研究， 结果表明， 当纤维长度为 1 9 mm， 体积分数为 0 1 6 时 ， 废弃纤维再生混凝土的氯离子 的表观 扩散系数最小为 2 3 4 2 4 5 ， 抗渗性能最好。王鹏等口 5 的研究 表明基体为 C 3 0 和 C 4 0 的 P V A纤维混凝土抗氯离子渗透能 力随着纤维掺量的增加均表现为先增强 ， 后削弱， 当掺量大 于 1 后 ， 抗氯离子渗透性差于素混凝土。闫长旺等_ 2 也有 相似的结论 ： P V A纤维掺入水泥基复合材料 中能减小微裂 缝的产生， 对提高 P V A水泥基复合材料抗氯离子渗透性能 起到积极作用， 但并不是纤维掺量越大越好， P V A存在一个 最佳掺量( O 5 ) ， 超过这个临界值， 会产生负效应。王晨飞 等_ 2 采用 自然浸泡方法研究氯离子在聚丙烯纤维混凝土 中 的迁移性能 ， 结果表明， 试件的氯离子含量随纤维掺量 的增 加而增多， 氯离子的扩散系数随着时间的延长衰减且速度逐 渐变缓 。这是因为纤维的掺入改变了混凝 土内部 的孔结构 和孔隙率， 氯离子的扩散系数随纤维掺量的增大而增大 ， 随 着浸泡时间的延长 而减小 。Ma h y u d d i n R a m l i 等口 胡 也有相 似的结论， 实验结果表明混凝土渗透性是氯离子渗透的主导 因素 ， 并且掺人过多的纤维反而会使混凝土中氯离子含量增 加。 上述得 出的最佳掺量不同和一定量纤维会导致混凝土 抗氯离子渗透能力增加的结论可能是 由于各个地区的纤维 质量不 同， 并且随混凝土品种、 组成的不同， 实验结果的相关 性不 同； 还有可能是所采用的实验方法不同造成的。RC P T 法( 电通量法) 与 R C M 法是现今较为常用的测量混凝土氯离 子渗透性的实验方法。其 中， R C P T法虽然 简便快捷 ， 但实 验结果精度较差 ， 因为混凝土电阻率不仅与孔结构相关 ， 还 与孔溶液中的离子强度相关 ， 而离子强度与孔结构无关 。因 而实验反应 的是 总体离子 的运 动结果， 而不只是氯离子 运 动。R C M 法能定量地评价混凝土抵抗 氯离子扩散 的能力 ， 但此方法采用的溶液不统一， 尤其是 N a C I 阴极溶液浓度最 高达 1 O ， 相对于电通量法 N a C I 浓度提高不少 ， 且使用 的 溶液量很大， 不仅会增加实验成本， 而且实验完后的溶液会 污染环境 ； 此外， 采用人工读取氯离子渗透深度 ， 不如 电通量 法中测量电流那么准确， 容易产生人为读数误差。 3 纤维混凝土的抗渗性能 在实际工程中， 合成纤维是通过增强混凝土 的抗裂能力 来提高混凝土工程的抗渗性能。在混凝土 内掺入合成纤维 ， 能够降低混凝土表面的析水现象， 并抑制混凝土表面在塑性 期内迅速失水而导致的 自身较大体积收缩 ， 从而阻止塑性期 混凝土表面出现裂缝， 提高纤维混凝土的抗渗性能 。 何军拥等口 。 研究对 比玄武岩与聚丙烯纤维不同掺量时 对混凝土渗透性的影响 ， 得出掺加玄武岩能够明显提高渗透 性能且幅度大于掺聚丙烯时的情况。诸多研究表明， 在混凝 土中掺入乱向短切玄武岩纤维后 ， 混凝土的强度及抗裂性能 均得到明显改善 ， 进而抗渗性 能得到提高 2 蜘。另外 ， 如再 掺人粉煤灰 ， 纤维混凝土的强度和抗渗能力均可得到一定程 度的提高。Ma h mo u d Ni l i 等 妇 通过 A S T M C 5 9 7 实验方法 得出， 椰壳纤维的掺入能够限制裂缝数量和宽度， 降低混凝 土渗透率从而提高渗透性。于 良等 3 。 利用渗透高度法对素 混凝土和碳纤维混凝 土进行渗透实验 ， 研究表明， 碳纤维加 入混凝土后使混凝土内部结构变得更加致密 ， 起到 了微细钢 筋的作用 ， 并 同时承担 了干缩引起 的拉应力 ， 阻滞了内部微 裂缝 的开展和贯通 ， 明显改善了混凝土的抗渗性能。E e t h a r T h a n o n D a w o o d 等_ 3 3 根据 C e mb u r e a u 推荐 的氧渗透实验研 究海水暴露侵蚀 1 8 0 d后钢纤维对混凝土耐久性能的影响， 结果表明水胶 比一定( O 4 3 ) 、 钢纤维掺量为 2 时混凝 土抗 渗性能最佳。黄杰等 3 对混 杂纤维混凝 土进行抗渗性 能研 究发现 ， 采用 0 3 的聚丙烯和 0 5 钢纤维混杂能达 到最 佳的抗渗性能。H H H o l me s 等通过对掺量为0 0 5 的 聚丙烯纤维混凝土圆柱型试件进行了水迁移量测试 ， 发现掺 入聚丙烯纤维后混凝土的抗渗性提高了 6 2 。孙家瑛等 3 通过实验研究了聚丙烯纤维和植物纤维素纤维 对受荷混凝 土渗透性能的影响， 结果表明， 在一定荷载范 围内， 纤维混凝 土的抗渗能力有所提高 ， 当荷载超过混凝土破坏荷载 3 O 左 右时， 其抗渗能力随之下降 。C D e s me t t r e 等 3 通过渗透性 实验方法得出， 掺入一定量纤维后渗透系数较基准混凝土变 低 ， 认为纤维能够延缓裂缝的产生 和发展 ， 使得混凝 土有较 高的刚度。 在研究荷载作用对混凝 土抗渗性能 的影响这一问题的 过程中， 荷载的作用形式对实验结果 的影响非常大， 实验条 件不同是一个主要原因。因此 ， 在研究具体 问题时应尽可能 使实验边界条件与实际相符合 。关于纤维对荷载引起 混凝 土渗透性变化的影响 ， 还需对纤维与混凝土的粘结 面以及在 荷载作用条件下粘结面的发展情况做进一步的微观研究 。 4 纤维混凝土的抗碳化性能 碳化使混凝土的内部组成及组织发生变化 ， 直接影响混 凝土结构的性质及耐久性， 而增加混凝土的密实度是提高混 凝土抗碳化性能的有效措施 。将合成纤维加入混凝土基材 ， 可以提高混凝土基体的密实度 ， 增加 C O 。 在混凝土 中渗透 的阻力， 从而提高混凝土的抗碳化能力。 王艳等口 。 通过快速碳化实验研究 了水胶 比和钢纤维掺 量对混凝土碳化深度的影响， 结果表明水胶 比越 大， 钢纤维 混凝土碳化速度越大 ； 掺入适量钢纤维能减缓混凝土碳化速 度 ， 掺量为 1 5 时混凝土碳化速度最慢 ， 当掺量增加到 2 时， 碳化速度反而加快 。苗元耀等 3 9 通过快速碳化实验方法 得出在标准养护初期混凝土的碳化深度随水胶 比增加而增 大 ； 而在后期碳化深度增加趋势逐渐减缓， 钢纤维混凝土抗 碳化性能以掺量为 1 5 时最优。吴晓斌等 4 0 _ 通过相 同实 验方法得出掺入钢纤维后混凝土抗碳化能力 明显提高 ， 但是 并非钢纤维掺量越大， 其抗碳化能力就越强。钢纤维混凝 土 的钢纤维 掺量 宜为 1 左 右 ， 最 多不 能超过 2 。孙 家瑛 等。 。 认为在混凝土 中掺入聚丙烯纤维和植 物纤维素纤维 可 1 2 6 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 4年 6月( 上) 第 2 8卷第 6期 以大幅度提高混凝土的抗碳化能力， 纤维对混凝 土抗碳化能 力改善的机理在于混凝 土塑性收缩 裂缝 的减少和孔隙率 下 降。当纤维混凝土发生碳化反应后， 生成的 C a CO 。 填充于孔 隙内， 使孔 隙率减小 ， C 【 ) 2 扩散能力下降 ， 也导致碳化反应速 度降低。Z h a n g P e n g 等口 o 通过标准碳化实验得出聚丙烯纤 维掺量在 O O 1 2 时 ， 与普通混 凝土相 比， 碳化深度从 2 4 m m 降低到 1 5 mm， 大大提高 了混凝土 的抗碳化能力。 窦法山等_ 4 1 的快速碳化实验结果表明混杂纤维混凝土的碳 化深度与单掺纤维相 比有一定程度的降低 ， 也低于单掺粗纤 维。李峰等 4 研究表明， 水镁石纤维的掺入导致混凝土的密 实度提高 ， 强度增高， 从而碳化系数较基准混凝土 7 d时有所 增大 。Ma h y u d d i n R a m l i 等 2 也有相似 的结论， 实验结果表 明环境湿度是碳化现象的主导因素， 并且随着椰壳纤维掺量 增加混凝土抗碳化能力反而会下降。 由于纤维混凝土的碳化实验大多都是针对于聚丙烯 和 钢纤维等单一纤维的研究， 而纤维混凝土具有多相、 多组分、 多尺度层次的各向异性结构特征 ， 单一纤维增强改性作用有 一 定的局限性， 如何发挥混合纤维在混凝土中不同结构和不 同性能层次上的逐级强化 ， 使其相互补充 ， 取长补短， 进而提 高混凝土的耐久性 ， 有待进一步研究 ； 碳化实验是在相对 湿 度为( 7 0 5 ) 的环境下发生的 ， 二氧化碳侵入混凝土遇水 时发生化学反应 ， 生成碳酸， 对金属材料就有一定的腐蚀性。 因而钢纤维的腐蚀也是一个亟待解决的问题 。 5 结语 各种纤维均对混凝 土抗渗性 、 抗冻融性 、 抗氯离子渗透 和抗碳化性能有不 同程度的改善， 在 国内外， 虽然广 大研究 者已通过不同的研究角度和方法对其进行验证和探讨 ， 且有 大量的关于混凝土耐久性能方面的实验研究与理论分析， 但 对于纤维改善混凝 土耐久性能的研究仍然是对该领域 的一 个不小的挑战。 综上所述 ， 影响混凝 土结构耐久性 的因素众多， 目前主 要集中于单因素下的研究， 需开展碳化 、 冻融 、 荷载与氯盐环 境共同作用下的研究， 完善复杂环境下纤维对混凝土性能的 影响， 而单因素作用下混凝土的耐久性及损伤机理是研究多 因素共 同作用下混凝土耐久性及损伤机理的基础 ， 应继续对 各种单一因素下混凝 土的损 伤机理进行更深层 次的研究。 此外， 还有在实验室中受到各种 条件 因素 的影响 ， 会影响到 实验数据的准确性 ， 与实际工程应用存在差距。因此 ， 如何 根据需求来选取合适的实验方法 ， 使得实验结果更为准确和 贴近实际也是需要进一步研究的内容。 参考文献 I 戴显明 积极促进绿色建筑发展努力践行混凝土业低碳理 念 J 混凝土， 2 0 1 2 ( 1 ) ： 1 2 赵泽阳 聚丙烯纤维混凝土抗盐冻性能试验研究 D 西安： 西安建筑科技大学， 2 0 1 1 3 杜晓芳 ， 付慧 混凝 土耐久性影响因素分析 J 河南科技， 2 0 1 2 ( 9 ) ： 8 8 4 李梅， 温勇， 张广泰 ， 等 矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透 性的影响综述f J 材料导报： 综述篇 ， 2 0 1 3 ， 2 7 ( 6 ) ： 1 0 7 5 袭益 ， 沈荣熹， 李清海 杜拉纤维在土建工程中的应用l- M 北京： 机械工业出版社 ， 2 0 0 2 6 李影 纤维在混凝土中作用原理浅析I- J 市政技术 ， 2 0 0 4 ， 2 2 ( 3 ) ： 1 8 5 7 邓宗才， 张永方 纤维素纤维混凝土抗冻性试验研究 J 混 凝土与水泥制 品， 2 0 1 2 ( 1 2 ) ： 4 4 8 R i c h a r d s o n A E C o v e n t r y a K A， Wi l k i n s o n S - F r e e z e t h a w d u r a b i l i t y o f c o n c r e t e wi t h s y n t h e t i c f i b r e a d d i t i o n s J C o l d Re g i o n s S c i Te c h n， 2 0 1 2， 8 3 8 4 ： 4 9 9 赵泽阳， 牛荻涛 ， 王晨飞， 等 纤维混凝土在盐冻作用下的耐 久性试验研究 J 建筑结构， 2 0 1 1 ， 4 1 ( s 2 ) ： 1 7 7 1 0 Z h a n g Pe n g，Li qi n g f u Ef f e c t o f p o l y p r o p y l e n e f i b e r o n d u r a b i l i t y o f c o n c r e t e c o mp o s i t e c o n t a i n i n g f l y a s h a n d s i l i c a f u me l, J Comp o s i t e s ， 2 0 1 3 ， 4 5 ： 1 5 8 7 1 1 Ok a n Ka r a h a n，Ce n g i z Du r a n At i s Th e d u r a b i l i t y p r o p e r t i e s o f p o l y p r o p y l e n e f i b e r r e i n f o r c e d f l y a s h c o n c r e t e J Ma t e r De s ， 2 0 1 1， 3 2 ： 1 0 4 4 1 2何军拥 ， 田承字 玄武岩纤维水工高性能混凝土的耐久性研 究 J 混凝土与水泥制品， 2 0 1 3 ( 5 ) ： 4 6 1 3蔡迎春， 代兵权 改性聚丙烯纤维混凝土抗冻性能试验研究 J 混凝土， 2 0 1 0 ( 7 ) ： 6 3 1 4 Ni u Di t a o ，J i a n g Le i ，B a i Mi n S t u d y o f t h e p e r f o r ma n c e o f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e t o wa t e r a n d s a l t f r e e z i n g c o n d i t i o n l, J Ma t e r De s ， 2 0 1 3 ， 4 4 ： 2 6 7 1 5 Ma Ha i y a n Fr e e z i n g - t h a wi n g d u r a b i l i t y a n d i t s i mp r o v e me n t o f h i g h s t r e n g t h s h r i n k a g e c o mp e n s a t i o n c o n c r e t e wi t h h i g h v o l u me mi n e r a l a d mi x t u r e s J C o n s t r B u i l d Ma t e r ， 2 0 1 3， 3 9 ： 1 2 4 1 6陈爱玖， 王静， 杨粉 ， 等 纤维再生混凝土的抗冻性能试验研 究I- J 混凝土， 2 0 1 3 ( 2 ) ： 1 1 7翁兴中， 沈哲， 李永毅 等 聚酯纤维引气道面混凝土冻融强 度试验研究I- J 混凝土与水泥制品， 2 0 1 3 ( 1 ) ： 5 0 1 8白闰平 聚丙烯纤维引气混凝土力学性能及抗冻融性能的 试验研究 D 呼和浩特： 内蒙古农业大学， 2 0 1 2 1 9 Mo r t e z a H B e i g i ， J a v a d B e r e n j i a n ， ( h i d L o t f i Omr a n An e x p e r i me n t a l s u r v e y o n c o mb i n e d e f f e c t s o f f i b e r s a n d n a n o s i l i c a o n t h e me c h a n i c a l ，r h e o l o g i c a l ，a n d d u r a b i l i t y p r o p e r t i e s o f s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e J Ma t e r D e s ， 2 0 1 3 ， 5 0 ： 1 01 9 2 O王磊 ， 牛荻涛， 王晨飞， 等 聚丙烯纤维混凝土在于湿循环下 的氯离子渗透性能研究l- J 建筑结构， 2 0 1 1 ， 4 1 ( s 2 ) ： 1 8 0 2 1张君 ， 钟海涛， 居贤春， 等开裂后延性材料与钢纤维混凝土 抗氯离子侵蚀对比 J 建筑材料学报 ， 2 0 1 2 ， 1 5 ( 2 ) ： 1 5 2 2 2李晗， 高丹盈， 赵军， 等纤维纳米混凝土力学性能和抗氯离 子渗透性能的研究 J 华北水利水 电院学报， 2 0 1 2 ， 3 3 ( 6 ) ： 3 9 2 3 Ra me z a n i a n p o u r A A。E s ma e i l i M ，Gh a h a r i S八La b o r a t o r y s t u d y o n t h e e f f e c t o f p o l y p r o p y l e n e f i b e r o n d u r a b i l i t y ， 纤维混凝土耐久性能研究综述 唐巍等 1 2 7 a n d p h y s i c a l a n d me c h a n i c a l c h a r a c t e r i s t i c o f c o n c r e t e f o r a p p l i c a t i o n i n s l e e p e r s J C o n s t r B u i l d Ma t e r ， 2 0 1 3 ， 4 4 ： 4 1 1 2 4周静海， 岳秀杰， 白姝君废弃纤维再生混凝土的氯离子抗 渗性能 J 1 济南大学学报 ， 2 0 1 3 ( 3 ) ： 3 2 1 2 5王鹏 合成纤维增强混凝土力学性能及耐久性试 验研究 D 南宁： 广西大学， 2 0 1 2 2 6闫长旺， 张华 ， 刘曙光， 等P V A纤维水泥基复合材料氯离 子浓度分布规律的研究 J 混凝土 ， 2 0 1 3 ( 5 ) ： 3 8 2 7王晨飞， 牛荻涛纤维混凝土在盐冻作用下的耐久性研究 J 工业建筑， 2 0 1 2 ， 4 2 ( 1 ) ： 1 3 7 2 8 Ma h y u d d i n Ra ml i ， Wa i Ho e Kwa n ， No o r Fa i s a l Ab a s S t r e n g t h a n d d u r a b i l i t y o f c o c o n u t f i b e r - r e i n f o r c e d c o n c r e t e i n a g g r e s s i v e e n v i r o n me n t s J C o n s t r B u i l d Ma t e r ， 2 0 1 3 ， 3 8：55 4 2 9廉杰， 杨勇新， 杨萌， 等短切玄武岩纤维增强混凝土力学性 能的试验研究 J 工业建筑 ， 2 0 0 7 ， 3 7 ( 6 ) ： 8 3 0何军拥， 黄小清， 田承宇玄武岩纤维增强阻裂性能的试验 研究 J 混凝土与水泥制品， 2 0 1 1 ( 3 ) ： 3 6 3 1 Ma h mo u d Ni l i ，Af r o u g h s a b e t VTh e l o n g - t e r m c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a n d d u r a b i l i t y p r o p e r t i e s o f s i l i c a f u me f i b e r - r e i n f o r c e d c o n c r e t e J Ma t e r S c i E n g ， 2 0 1 1 ， 5 3 1 ： 1 0 7 3 2于良， 程华， 朱国华碳纤维混凝土抗渗试验研究 J 重庆 建 筑 ， 2 0 1 3 ( 1 ) ： 5 6 、 ( 上接 第 1 1 4页) 1 1孟庆元 X射线测试原理研究口 商品与质量， 2 0 1 1 ( $ 2 ) ： 2 1 5 1 2陈会丽， 钟毅，王华昆， 等残余应力测试方法的研究进展 J 云南冶金， 2 0 0 5 ， 3 4 ( 3 ) ： 5 2 1 3尹大伟， 董世运，徐滨士， 等金属磁记忆无损检测方法研 究进展 J 无损探伤， 2 0 0 5 ， 2 9 ( 2 ) ： 1 1 4 L i p s o n HE l e me n t s o f X - r a y d i f f r a c t i o n J C o n t e mp o r a r y P h y s ， 1 9 7 9， 2 0 ( 1 ) ： 8 7 1 5刘倩倩， 刘兆山，宋森 ，等残余应力测量研究现状综述 J 机床与液压， 2 0 1 1 ， 3 9 ( 1 1 ) ： 1 3 5 1 6李树棠晶体 x射线衍射学基础 M 北京： 冶金工业出版 社 ， 1 9 9 6 1 7南俊马，徐可为X射线无损应力测试技术的研究现状 J 无损检测， 1 9 9 9 ， 2 1 ( 8 ) ： 3 5 0 1 8 L u o Q，J o n e s A HHi g h - p r e c i s i o n d e t e rm i n a t i o n o f r e s i - d u a l s t r e s s o f p o l y c r y s t a l l i n e c o a t i ng s u s i n g o p t i mi s e d XRD- s i n z t e