进口聚乙烯醇PVA纤维与时科纤维在超高性能混凝土UHPC中的对比测试

过去，进口超高性能混凝土UHPC的原料中，如果使用合成纤维，往往会搭配使用进口的粗旦聚乙烯醇PVA纤维，其推荐的添加量为18kg每吨干粉。众所周知，进口聚乙烯醇PVA纤维具有很高的拉伸强度（1600 MPa左右）和弹性模量（40 GPa左右），所以很多人就会产生一个误区，觉得纤维力学性能高，其增强效果就会好。然而，当真正在使用的时候，发现这个想法是错误的，混凝土依然达不到理想效果。这到底是为什么呢？

时科多名海归博士，经过多年在纤维混凝土方向的研究，发现并不是纤维某些性能越高，增强效果就会越好，而是纤维所有性能都需要与混凝土基体的性能相匹配，匹配度越高增强效果才会越好。纤维的性能包括很多，如添加量、材质、长径比、表观形状、拉伸强度、弹性模量等等，可见力学性能只是纤维众多性能中的一个部分，只看力学性能来判断纤维的好坏就是盲人摸象。纤维的每一个性能，都需要和纤维的其他性能相匹配，也要与混凝土基体的性能相匹配，也就是说纤维某个性能过高也是不好的，因为会影响其他性能的发挥。

时科通过大量的试验发现，时科高韧性聚丙烯纤维，即使具有比进口聚乙烯醇PVA纤维低很多的力学性能，但是其在超高性能混凝土（UHPC）中的增强效果，要比进口PVA纤维要高，甚至高很多。

一、试验原材料

PVA纤维（左）和时科纤维（右）

二、测试报告

三、试件尺寸

四、测试结果

五、所有数据图

六、数据对比分析

6.1 平均值对比

6.2 中间曲线对比

七、结论

在超高性能混凝土UHPC的增强中，15kg每吨的时科YBA 12优于BMA 12，优于TMA12，优于18kg每吨的进口PVA粗旦纤维。其中，时科YBA 12在裂后低谷和强化峰值两个重要指标上，要比进口PVA纤维提高50%左右。

八、BMA12和YBA12增强C120的UHPC断裂视频

(请点击播放）该视频是测试过程中使用15kg时科BMA12和YBA12纤维增强C120的UHPC断裂视频

九、数据说明

1号点，初裂峰值、初裂强度，主要反映水泥砂浆基体的强度，即抗弯强度，近似于抗折强度。合成纤维不会提高明显混凝土的基体强度，通常只需要评价纤维是否对基体强度产生负面影响。

2号点，裂后低谷值、低谷强度，主要反映混凝土裂后，纤维第 一时间的承载力，此值越高，说明纤维抵御初裂的能力越强。也可以理解为，2号点是此UHPC抗弯承载力的安全使用值。

3号点，强化峰值、强化强度，因为纤维的增强UHPC发生曲挠强化，即开裂后承载能力依然可以保持在初裂强度继续使用，甚至高于初裂强度。这属于结构增强部分，当受拉区域开裂时，纤维增强，类似于钢筋网的作用。

4号点，弯曲能量，计算的是曲线下的面积，面积越大，说明UHPC试件的抗冲击能力和韧性越高。