室內(nèi)試驗和工程實踐證明，在混凝土中加入較低摻量水平的聚丙烯纖維，即可減少或防止混凝土在澆筑后早期硬化階段，因泌水和水分散失而引起塑性收縮和微裂紋；也可以減少和防止混凝土硬化后期產(chǎn)生干縮裂縫及溫度變化引起的微裂紋，從而改善混凝土的防滲、抗凍、抗沖磨等性能。同時由于大量纖維隨機(jī)分布于混凝土中，使混凝土結(jié)構(gòu)的變形能力、初裂后殘余強(qiáng)度、韌性都有一定提高。此外聚丙烯纖維混凝土具有的較高粘稠性，可改善噴射混凝土的性能和降低回彈。所有這些特點使聚丙烯纖維成為國外20 多年來提高混凝土性能的一項重要措施。

　　80 年代中期以來聚丙烯纖維混凝土在我國土建和交通行業(yè)逐漸得到應(yīng)用，如高層建筑的地下室、污水處理廠的污水池、游泳池、糧食倉儲庫、大型停車場、高速公路路面、高架路路面、橋梁路面鋪裝層、機(jī)場停機(jī)坪、碼頭貨物料場，以及在地下洞室、護(hù)坡等工程應(yīng)用噴射聚丙烯纖維混凝土。由于其良好的性能價格比以及和常規(guī)混凝土相同的施工方法，使聚丙烯纖維混凝土得到廣泛應(yīng)用。

　　1、聚丙烯纖維混凝土的性能聚丙烯纖維作為一種次要的混凝土加強(qiáng)系統(tǒng)（即不代替受力鋼筋），對混凝土的性能產(chǎn)生如下影響：

　　1. 1 聚丙烯纖維抑制了混凝土的塑性收縮微裂紋的產(chǎn)生，提高了建筑物的整體性、耐久性和使用壽命美國Pardon 與Zollo 等人分析了混凝土塑性收縮的性質(zhì)，用模擬體積變化的平面試樣代替ASTM 沿用的只能反映線收縮的試樣來做試驗。加入體積含量0.1 % 聚丙烯纖維的砂漿和混凝土，裂縫比對照試樣分別減少87 % 和82 %； 砂漿收縮量比對照減少32 %～40 %； 混凝土試樣收縮量有一組比對照減少48 %， 另一種則與對照相同。同濟(jì)大學(xué)混凝土材料研究國家重點試驗室的測試表明，聚丙烯纖維含量為0. 05 % 和0. 15 % 的砂漿干縮裂縫加權(quán)寬度分別為對照試樣的63. 5 % 和37. 3 % .浙江大學(xué)土木工程學(xué)院28 d 干縮試驗表明，摻量為0. 1 % 的聚丙烯纖維可減少混凝土干縮10 % 左右。大量的工程實踐也都證明，聚丙烯纖維的使用對減少混凝土塑性收縮和防止開裂作用十分明顯。特別是隨著混凝土施工技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了用激光照準(zhǔn)的混凝土平面澆筑機(jī)，每小時澆注量可達(dá)70 m3，一日可鋪設(shè)2 000 m2 地面。采用聚丙烯纖維混凝土能成功地解決了在這樣的施工強(qiáng)度下，控制收縮裂縫的問題。對聚丙烯纖維減少收縮裂縫的機(jī)理初步認(rèn)為，一是由于聚丙烯纖維的存在，降低了水分在混凝土中的遷移性，減少了泌水現(xiàn)象，因而減少了體積變化。根據(jù)英國認(rèn)證委員會（BBA） 出具的證明，聚丙烯纖維混凝土泌水可減少35 %～55 %； 另一種認(rèn)識是聚丙烯纖維的變形模量雖然較低，但卻與混凝土在早期硬化階段（24 h 內(nèi)） 時的變形模量相當(dāng)，因而可以有效地抑制開裂。對板式結(jié)構(gòu)防止裂縫過去一般是采用鋼筋網(wǎng)。聚丙烯纖維的廣泛應(yīng)用已在一定程度上替代了這種傳統(tǒng)作法。圣荷西大學(xué)的一項對比試驗表明，采用聚丙烯纖維含量為0.68 kg/m3 的混凝土比素混凝土減少裂縫71.5 %， 而設(shè)置鋼筋網(wǎng)的混凝土僅減少6.5 % .多數(shù)人認(rèn)為鋼筋網(wǎng)與聚丙烯纖維混凝土都有一定的抑制裂縫產(chǎn)生的作用，都屬于次要增強(qiáng)。但前者由于分布很稀，實際上這種作用較弱，而主要是在裂縫發(fā)生后限制裂縫寬度。因此不少人主張在地面支承板結(jié)構(gòu)中，可以用聚丙烯纖維混凝土取代鋼筋網(wǎng)，但同時也指出兩者結(jié)合使用效果更好。至于用聚丙烯纖維混凝土代替鋼筋網(wǎng)混凝土能方便施工，并大大加快進(jìn)度，以及由此而帶來的效益，則是不言而喻的。

　　1. 2 強(qiáng)度和韌性是混凝土的兩大主要性能當(dāng)聚丙烯纖維加入量為混凝土體積的0. 1 % 左右時，不會提高混凝土的靜力強(qiáng)度（抗壓、抗拉、抗折等），但對韌性有顯著影響。試驗表明能較大地增強(qiáng)混凝土的抗沖擊性和柔韌性。圣荷西大學(xué)的試驗表明，聚丙烯纖維混凝土比普通混凝土抗沖擊能力提高一倍，柔韌性大約提高40 %， 抗疲勞性能增加3 倍。Lanning 根據(jù)已進(jìn)行的許多試驗綜合得出結(jié)果：聚丙烯纖維混凝土按開裂后整體性衡量的韌性指標(biāo)（ASTM 方法） 可提高15 %， 抗沖擊力增加10 % ～50 % .也有試驗結(jié)果表明，按ASTM 方法，韌性指標(biāo)中的I100 可提高70 % .Soroushian 等人用破壞圓柱試樣的落錘次數(shù)表示抗沖擊性，含量0. 1 % 的聚丙烯纖維混凝土是對照素混凝土的約2. 9 倍，南京水科院的落錘試驗的對比結(jié)果則更好。在浙江大學(xué)進(jìn)行的抗折試驗表明，摻量為0. 1 % 的聚丙烯纖維混凝土盡管不提高抗折強(qiáng)度，但在試驗過程中表現(xiàn)為開裂之后，仍能維持整體，不繼續(xù)加載，試樣就不破壞，這說明聚丙烯纖維混凝土有很好的韌性。表征韌性的另一個性能是抗破碎性。在抗壓試驗中，素混凝土壓裂后馬上完全破碎，而聚丙烯纖維混凝土在達(dá)到最大荷載后仍不碎裂，這對受地震破壞的建筑結(jié)構(gòu)中人員和財產(chǎn)安全有很大意義。此外， 由于大量的聚丙烯纖維（每立方米大約千萬根的量級） 隨機(jī)分別于混凝土中，使混凝土的變形性能有顯著提高。根據(jù)國外報道，高摻量的聚丙烯纖維混凝土極限拉伸應(yīng)變可達(dá)到普通混凝土的2～3 倍。有人指出，為提高混凝土韌性，以及用于預(yù)制、噴射混凝土?xí)r， 需要較大的聚丙烯纖維含量。一項按照ASTM C1018 進(jìn)行的試驗表明，聚丙烯纖維達(dá)0.5 % 體積含量時，殘余強(qiáng)度系數(shù)可達(dá)到與鋼纖維含量為20 kg/ m3 的水平相當(dāng)。

　　1. 3 提高了混凝土的抗?jié)B性圣荷西大學(xué)的試驗表明含量0.5 kg/m3 的聚丙烯纖維混凝土滲水性減少33 %～44 %， 而含量1 kg/ m3 的聚丙烯纖維混凝土則可減少79 % .有人綜合了已有的資料，得出纖維混凝土可減少滲透性33 %～45 % 的結(jié)論。同濟(jì)大學(xué)混凝土材料研究國家重點試驗室的試驗得出， 聚丙烯纖維含量0. 8 kg/ m3的混凝土抗?jié)B標(biāo)號從素混凝土的S 10 提高到S 14 .體積含量0.05 % 的纖維砂漿，抗?jié)B壓力提高25 % .聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性好對防止和延緩滲水、潮濕氣體和氯化物等有害介質(zhì)對混凝土的侵蝕和對受力鋼筋的銹蝕起了良好作用，可延長建筑物的使用壽命。

　　1. 4 提高混凝土的抗凍融次數(shù)混凝土的抗凍融性能是耐久性的表征，也是寒冷地區(qū)混凝土所必需的性能要求。以往工程上為滿足抗凍指標(biāo)要求，除用引氣劑外，往往增加水泥用量，提高混凝土標(biāo)號，這使混凝土更易開裂，對抗凍不利。南京水科院對C25 混凝土，按快凍法進(jìn)行試驗結(jié)果表明，普通混凝土抗凍標(biāo)號為100 ， 而纖維摻量大于或等于0.9 kg/m3 的，抗凍指標(biāo)都大于或等于200 次。凍融循環(huán)試驗后，通常混凝土失重較小， 而相對動彈性模數(shù)下降較多，說明混凝土凍融破壞主要是混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫造成，而摻入聚丙烯纖維有助于抑制和減少微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，從而提高了混凝土的抗凍性，可見聚丙烯纖維在提高混凝土的抗凍性上作用十分顯著。

　　1. 5 提高海水環(huán)境下的耐腐蝕性混凝土浸沒在海水中時，由于海水與水泥及骨料中某些離子的化學(xué)反應(yīng)，表面將形成水鎂石、文石（碳酸鈣） 等物質(zhì)。某些骨料中的部分離子溶于水中，使混凝土表面軟化，降低混凝土抗?jié)B性和抗電解性，加上長期的干濕循環(huán)，使混凝土喪失耐久性，導(dǎo)致混凝土的破壞。Abdul -Hamid 等人對現(xiàn)場條件的模擬試驗表明，體積含量0. 2 % 的聚丙烯纖維混凝土表面結(jié)垢時間比素混凝土延長1～10 倍。普通混凝土經(jīng)海水浸泡的試樣表面成片狀，很容易剝落， 而聚丙烯纖維混凝土表面則未呈分離狀。根據(jù)X 光衍射試驗，衡量混凝土腐蝕程度的石膏和文石物質(zhì)生成數(shù)量，聚丙烯纖維混凝土僅為普通混凝土的38 % 和58 % .研究者認(rèn)為摻入聚丙烯纖維是降低海水對混凝土腐蝕的有效措施。西班牙的一項研究表明聚丙烯纖維混凝土降低了內(nèi)部氣體循環(huán)，由此延緩了海水腐蝕。

　　1. 6 聚丙烯纖維混凝土的彎曲強(qiáng)度聚丙烯纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度與素混凝土相當(dāng)，但能在一定程度上提高彎曲強(qiáng)度，提高的程度與摻量有關(guān)。體積含量達(dá)到0. 5 %～1% 的聚丙烯纖維混凝土彎曲強(qiáng)度是素混凝土的1. 6～1. 9 倍。經(jīng)過對比試驗得出結(jié)論，可以用摻入聚丙烯纖維的措施減少傳統(tǒng)方法設(shè)計的鋼筋網(wǎng)數(shù)量。同濟(jì)大學(xué)的試驗結(jié)果，摻量0.8 kg/m3 的聚丙烯纖維混凝土抗彎強(qiáng)度提高7. 6 %，這說明聚丙烯纖維低摻量水平下對混凝土彎曲強(qiáng)度的影響效果十分有限。來源：考試大

　　1. 7 提高了混凝土的耐磨損性能根據(jù)挪威政府公路試驗室的模擬抗磨損試驗， 加入聚丙烯纖維的混凝土，抗磨損能力提高52 %，并減少材料損耗34. 4 % .美國陸軍工程師團(tuán)CRD -C52 -54 方法測試結(jié)果，聚丙烯纖維混凝土提高抗磨力105 %，相同條件下加入聚丙烯纖維可延長混凝土壽命一倍。南京水科院和長江科學(xué)院分別用不同的試驗方法進(jìn)行的抗沖磨試驗，也證實聚丙烯纖維混凝土有較好的抗磨損性能。聚丙烯纖維混凝土的其他性能，如：防止粗骨料在施工震動時的沉降，提高表面強(qiáng)度；由于聚丙烯纖維熔點為160 ℃～170 ℃，在發(fā)生火災(zāi)高溫時能融化形成氣體通道，防止高強(qiáng)度混凝土（60 ～100 MPa）的爆炸，因此有人認(rèn)為，聚丙烯纖維混凝土可作為高層建筑防火混凝土。此外，國外為縮短老化建筑物的修補(bǔ)時間而廣泛采用了快速硬化混凝土（硬化時間1h 以內(nèi)），其水泥用量增加較多，使混凝土脆性加大。采用聚丙烯纖維混凝土能較好的彌補(bǔ)這一不足。