钢-聚丙烯纤维混凝土研究与发展摘要：本文综述了国内外混杂纤维混凝土混杂效应的研究概况，从力学性能和物理性能两个方面总结了国内外关于混杂纤维混凝土的抗拉、抗压、抗弯、抗冲击性能及抗干缩、耐髙温、抗冻融等性能的研究现状，分析了混杂纤维混凝土研究过程中存在的不足，展望了其发展优势和应用前景，最后指出需进一步研究的方向。关键词：钢纤维聚丙烯纤维混杂纤维混凝土力学性能物理性能中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：[Abstret]：Fiberreinforcementiscommonlyusedtoprovidetoughnessandductilitytobrittlecementitiousmatrices.twoormoretypesoffibersarerationallycombinedtoproduceacompositethatderivesbenefitsfromeachoftheindividualfibersandexhibitsasynergeticresponse・Theenhancementmechanismofhybridfibersreinforcedandtheirresearchmethodsareanalyzedinthispaper・Thestatusquooftheresearchandapplicationabouthybridfiberreinforcedconcreteissummedup,andapilotstudyabouttheapplicationprospectofhybridfiberreinforcedconcreteisdiscussed.[Keywords]:Fiberreinforcedconcrete；Hybridfibers0引言钢-聚丙烯纤维增强混凝土（steel-polypropylenehybridfiber-reinforcedconcrete）是以水泥浆、砂浆或混凝土为基体，以非连续的短钢纤维和聚丙烯纤维作为增强材料所组成的水泥基复合材料的总称。试验研究表明，纤维掺入混凝土能够改善基体的特性，由于纤维性能不同，在基体中，单一纤维只是在一定程度上体现它的某些特性。其中高弹性模量钢纤维混凝土的优越的物理和力学性质主要表现为：（1）较高的抗拉、抗压、抗弯极限强度和抗剪性；（2）卓越的抗裂和抗疲劳性能；（3）抗冲击性能良好；（4）能明显改善变形性能；（5）强度和重量比较大，比较经济。而具有低弹性模量的聚丙烯纤维的优势主要表现在：（D能够控制混凝土裂缝，提高结构物抗裂性、减少混凝土早期塑性裂缝；（2）耐腐蚀；（3）增加混凝土的延性、抗冲击性、抗渗性及耐磨性；（4）有助于防火；（5）用量少，价格低。如果在混凝土这种多相、多层次的复合材料中，掺杂多种不同性能的纤维，从不同层次上对基体进行优化，就可以发挥材料的最佳性能。因此，随着材料科学和结构工程的发展，钢-聚丙烯纤维混凝土（以下缩写HFRC）特性正逐步成为国内外学者研究的焦点。本文将概述国内外的钢-聚丙烯混杂纤维的研究与发展，并在此基础上探讨目前混杂纤维研究所存在的问题及研究方向。1混杂纤维混凝土的混杂效应混杂纤维在混凝土中的作用主要体现在阻裂、增强和增韧三个方面，目前对HFRC的增强机理主要有以下两种理论解释：一、复合材料力学理论；二、纤维间距理论。大量学者研究发现，在纤维材料差异及纤维体积率匹配的不同情况下，混杂纤维增强混凝土会出现正、负两种混杂效应。孙伟［2］等选用不同尺寸不同弹性模量的纤维混杂，发现混杂纤维能提高混凝土的限缩能力和阻裂能力，并在改善其抗渗性能方面表现为正混杂效应。王成启［3］对不同尺寸纤维混凝土的混杂效应机理做了分析，认为混凝土的破坏实质为裂缝产生、亚临界扩展和失稳扩展的过程，并在此基础上提出混杂增强效应系数的概念。2004年，Banthia［4］等人通过试验，解释了钢纤维与聚丙烯纤维混杂时的增强效应原理。同时提出三种混杂效应:基于纤维本构关系的混杂、基于纤维尺寸的混杂、基于纤维功能混杂，对混杂纤维的混杂效应研究具有重要意义。2混杂纤维混凝土的力学性能上世纪70年代中期，Walton和Majumdar［5］最先进行了HFRC的研究，研究表明钢纤维和聚丙烯纤维共同作用提高了基体的抗拉性能和抗冲击性能。同时P.Sukontaukkul［6］研究发现，HFRC综合了钢纤维混凝土较高的初裂荷载、最大荷载的优点和聚丙烯纤维混凝土优越的延性韧性。Parviz,Sorouhian［7］等人对HFRC的断裂性能进行了研究，并探讨了HFRC的增强机理和破坏机理。姚志雄［8］等实验研究发现加入钢纤维后RPC断裂能、延性指数和特征长度大幅提高。并且RPC的断裂能随钢纤维掺量的增加而增大，但其延性指数和特征长度则随钢纤维掺量呈现出不同的变化规律。Johnston［9...