聚丙烯工程纤维混凝土在工程中的应用
1．混凝土路面工程的应用
1985年美国在宾夕法尼亚州322号高速公路上，曾作了1.5km的对比试验。在旧路的外侧车道铺63mm厚的普通混凝土面层，内侧铺同厚度同标号的纤维混凝土面层。一年后检查，普通混凝土路面出现龟裂和严重断裂，有纤维的路面却无任何龟裂产生。六年后再次检查，普通混凝土路面已明显断裂并且磨损严重，掺有聚丙烯纤维的混凝土路面却仍然良好（1，5）。
墨西哥城从1989年起，要求市区和郊区的重要公路都采用纤维混凝土路面，厚度从125～200mm，并取消任何类型的加强钢筋。1990年印尼雅加达对新开的六条高速公路，全部采用纤维混凝土结构，铺设厚度为270～300mm（1，5）。
我国广州市环城高速公路建设中，第一期路段采用普通混凝土，路面产生了塑性龟裂和裂缝；第二期采用了钢纤维混凝土路面，龟裂减轻，但锈蚀严重，并且对汽车轮胎造成严重的磨损；第三期占2/3里程的路段采用了纤维混凝土，使用情况良好。西安市经济开发区将原设计的沥青路面改为18cm厚的纤维混凝土路面。郑州市一新建普通混凝土路面因出现严重的破裂，用纤维混凝土修复7天后恢复通车（1，5）。
天荒屏水电站厂区道路在2000年大范围使用国产改性聚丙烯纤维浇筑混凝土，效果颇好。
在桥梁工程中，用纤维混凝土作桥面铺装层可有效地抑制和减少裂缝，增强桥面的防水性和抗破碎能力，减缓钢筋锈蚀和延长结构的寿命。山东济青高速公路一桥面混凝土出现严重破碎，1996年用纤维混凝土修复，10天后恢复使用，效果良好。郑州市政当局从1996年开始，以纤维混凝土取代金属网作公路、桥梁路面的加强结构。由交通部二局承建的西安市环城立交桥，由于采用了纤维混凝土，成功地解决了桥面混凝土容易产生裂缝的问题（1，5）。
三峡大坝120栈桥铺垫层用聚丙烯纤维混凝土代替钢纤维混凝土，进口Dura纤维掺入量为0.7kg/每方混凝土。混凝土配合比如下：
混凝土标号 水灰比 塌落度 水泥用量 用水量 砂率 外加剂
C50 0.33 5-7cm 485kg/m 160kg/m 45% 1.2%

外加剂为ZB-1A，浙江龙游产。水泥为荆州中热电厂525#。下岸溪人工砂FM=2.7。三峡闪云斜长花岗岩人工骨料，最大粒径 20cm。搅拌时间加长一分钟。为此还专门作了试验，其28天试验结果如下：


抗压强度 抗拉强度 初裂拉伸应变
64.8MPa 3.92MPa 156-233με

                                           
在飞机场跑道、停机坪上采用纤维混凝土，能提高混凝土在飞机降落时的抗冲击能力，减少接缝处混凝土破裂的小碎片被喷气发动机吸入产生事故的隐患，提高飞行的安全性。美国的丹佛国际机场、夏威夷机场、得克萨斯州空军基地等都采用了纤维混凝土作为加固措施之一（1，5）。
2．半刚性路面基层材料的应用
纤维加固土作为路面基层材料可以明显提高抗弯拉强度和抗弯拉模量，对于减少半刚性路面基层的裂缝，提高抗裂性具有良好的效果，已有较长的应用历史。1992年在湖南常德境内207国道高等级公路上，修建了纤维加固土基层沥青路面推广试验路段。对试验路段测定结果表明，纤维加固土基层沥青路面从开放交通开始仅3个月时间内，整体结构的弯沉值减小一倍，抗压模量值增长一倍，表明纤维加固土基层板体性形成很快，强度提高很明显。
3．工业与民用建筑的应用
工程建设中常用的予制构件，予制管道等采用纤维混凝土后，能明显提高构件的坚固性。在运输和安装过程中，因纤维混凝土提高了抗震和抗破损能力，可以减少损坏。用纤维取代金属网结构用于复合楼板面层，可以提高防火、抗震性能。
我们到上海调查国产改性聚丙烯纤维混凝土应用情况。上海华山医院病房综合大楼地上21层，地下1层，由上海建筑设计研究院按八级抗震要求设计，浙江省绍兴第一建筑安装工程公司施工。设计包括地下室要求全部采用C50混凝土，施工单位担心厚50-60cm的地下室墙板采用高标号的混凝土会产生裂缝而渗水，要求改用C30混凝土并增加钢筋，但设计院没有同意。为此，上海申通混凝土制品有限公司提出采用改性聚丙烯纤维混凝土，可有效防止墙板产生裂缝。在得到认可后，由该公司提供的商品混凝土情况如下：525#水泥加入量为430㎏/立方，粉煤灰加入量为90㎏/立方，水灰比为0.38，坍落度为16±3㎝，加入的改性聚丙烯纤维长度为15㎜，混凝土采用泵送混凝土，纤维是与水泥、砂、石料一起在加水前加入，搅拌时间延长10秒钟（强制式搅拌机）。地下室建筑面积1430平方米净空5.5米，共用纤维混凝土1300多立方，九九年八月开始浇地下室，浇后8天拆模，表面光洁，至今墙板没有发现开裂渗水。
上海申通混凝土制品有限公司等单位还为上海国际体操中心地下工程，海伦宾馆地下室，仙霞网球中心地下停车场，东方医院地下室 (日本人设计，明确要求用纤维混凝土)，瑞安广场(总建筑面积76000平米，其中二层地下室面积11000平米，第一期于95年月完成,用防水混凝土C50，数月后发现数十条裂缝,严重渗水，花费10多万元堵漏处理，二期施工用纤维混凝土C50，至今未发现裂缝、渗水现象)。虹口足球场看台楼板，龙华旅游城地下室(设计要求C35抗裂抗渗纤维混凝土，98年10月施工, 上海嘉环混凝土有限公司共供应1598方混凝土，至今未发现开裂渗水)老城皇庙改造等工程供应过改性聚丙烯纤维混凝土，这些工程均取得满意的效果。
4．水池及水工建筑物的应用
聚丙烯纤维网混凝土目前得到最广泛应用的主要是面支承平板结构，作为非受力的次要增强筋（23，29，30）。美国普林斯顿ACE硬件销售中心地板面积达到一百万平方英尺，采用了聚丙烯纤维网混凝土（22）。但也已经有许多用于诸如水池、水利工程及海岸工程等对抗裂抗渗有严格要求的混凝土构筑物（29）。采用纤维混凝土既能抑制混凝土的塑性龟裂，又提高了抗渗性能，对薄壁结构尤为适宜。湛江码头作业区，在厚20cm混凝土的表层5cm掺入聚丙烯纤维，有效地提高了抗冲击和耐磨损能力（7）。
1999年上海市闵行污水处理厂进行老厂技术改造，新建污水池池高8米，周长200多米，不设沉降缝，由上海市政设计院设计，采用C25S8混凝土，上海东平建筑安装工程公司施工。为防止开裂，设计要求用膨胀水泥，商品混凝土供应商——上海嘉环混凝土有限公司鉴于以往经验，估计用膨胀水泥仍会开裂，要求改用聚丙烯纤维混凝土，但设计院不同意。后在上海嘉环混凝土有限公司总工程师用公司资产担保纤维混凝土的质量，并写下保证书，设计院才同意使用，共用纤维混凝土3000多立方，浇后情况很好，整个污水池没发现一条裂缝，各方均非常满意，在此后的设计中，设计院主动提出要求采用聚丙烯纤维混凝土。
5．喷射混凝土工程的应用（4）
聚丙烯混凝土有较高的粘稠性，易于施工，用于喷射混凝土极为适宜。纤维混凝土与普通喷射混凝土比较，能显著减少回弹损失，提高生产能力，降低总成本，并能防止产生裂纹。可用于隧道的喷锚支护、护坡工程、水处理的各种水池及筒仓结构的预应力绕丝喷浆护面等。
1985年瑞典国家研究院对掺加钢纤维、聚丙烯纤维的喷射混凝土和普通混喷射凝土作了对比试验。结果加纤维的喷射混凝土比不加的抗压强度高34%，抗弯强度高46%。在矿山加固等工程应用中实际回弹量为：没加纤维为25%，加钢纤维为10%。加聚丙烯纤维为4～5%。
美国亚利桑那州的运河防洪工程加固所用的喷射混凝土，全部用聚丙烯纤维取代金属丝网，喷射厚度为100～150mm。
香港新隧道工程出于环保、电力和商业要求，用聚丙烯纤维取代钢纤维，喷射混凝土厚度75mm，效果非常好。菲律宾的某隧道用聚丙烯纤维混凝土加固洞门仰坡和作洞内初期支护，都很成功。
Morgan等人的试验，采用含量为4-6kg/m3的聚丙烯纤维高粉煤灰（占胶凝材料的63%左右）混凝土进行喷射混凝土试验，从喷射层上取的试样试验结果，不掺纤维的混凝土基本上不具备韧性指标，而两种含量的纤维混凝土则均能达到ASTM试验规范要求，开裂后的残余强度系数达到0.33-0.55（25）。

国际上合成纤维混凝土已有20多年的发展历史。除了聚丙烯纤维外，还在研究其他成分的纤维混凝土，如高模量聚乙烯、丙烯酸纤维、聚酯纤维等，有些试验证明这些纤维在相同掺量下，工程性能优于聚丙烯纤维（26，27）。但应用量最大的还是聚丙烯纤维，这是由于其价格性能比好。近年来聚丙烯纤维混凝土的应用在我国也得到较快的发展，但由于进口的纤维价格昂贵，限制了它的使用范围，使得这一新技术不能得到长足地发展。目前国内已研制出改性聚丙烯纤维，其价格只相当于进口纤维价格的1/2到1/3，而物理力学性能完全可以和进口纤维媲美。根据初步试验结果在水灰比为0.476的水泥净浆中，掺有改性聚丙烯纤维的净浆经过一昼夜风扇吹均未产生裂缝。而未掺纤维的净浆在成型后2小时即产生数条裂缝。说明改性聚丙烯纤维能够抑制水泥早期的塑性龟裂。另外还委托国家建材局苏州混凝土制品测试中心做了国产改性聚丙烯纤维对混凝土性能的影响，其试验结果见下表。