聚丙烯是一种结构规整的结晶型聚合物,为乳白色、无味、无毒。质轻的热塑性塑料,密度为0.9~0.91g/cm3,是现有树脂中最轻的一种,它不溶于水,耐热性能良好,在121℃~160℃连续耐热,熔点为165℃~170℃,聚丙烯几乎不吸水,与大多数化学品如酸、碱、盐不发生作用,物理机械性能良好,抗拉强度3.3 × 107~4.14 × 107Pa,抗压强度4.14 ×107~5.51 × 107Pa,伸长率200%~700%,因此聚丙烯有较好的加工性能,聚丙烯可纺、可塑、拉膜、吹膜以及真空成型等。
聚丙烯纤维是国际上最早应用于混凝土的合成纤维,由于此种纤维的来源广泛、生产成本较低,抗碱性好。自20世纪70年代以来在很多国家得到日益广泛的应用。目前聚丙烯纤维在全世界用于混凝土工厂的年耗量仅次于钢纤维,估计已达到5万吨左右。
并不是任何未经专门处理的聚丙烯纤维都能用于制备纤维混凝土,混凝土材料用合成纤维应具有较高的耐碱性及水泥基体的分散性与粘结性能,普通的聚丙烯纤维存在着耐老化性能差、混凝土中搅拌易结成团等缺点,不能直接在工程中应用,只有经过改性处理的纤维,才能与水泥基材共同工作,早期的纤维混凝土所掺用的聚丙烯纤维大多采用聚丙烯膜裂纤维,20 世纪80 年代初,美国成功开发出单丝聚丙烯纤维,由于这种纤维成本低,以及改善混凝土效果显著,而广泛用在地下工程防水、工业与民用建筑屋面、地面以及公路、桥梁工程中。
综合考虑经济原因,聚丙烯纤维用于混凝土的掺量为0.7~1.5kg/m3,用于砂浆的掺量为0.7~0.9kg/ m3 。根据砂、石、料、水泥用量的变化,及抗裂要求,可适当增加或减少掺量,最高掺量1.8kg/ m3,最低掺量0.5kg/ m3。
为满足施工性能,聚丙烯纤维增强混凝土一般都掺有减水剂或高效减水剂。对抗裂性较高的混凝土工厂也可同时掺加聚丙烯纤维与膨胀剂,前者可减少塑性收缩裂缝,后者可以减少干缩裂缝。