1、1宋佩瑄宋佩瑄鋼鋼-聚丙烯混合型纖維混凝土聚丙烯混合型纖維混凝土之工程性質之工程性質 21.1.混凝土乃相當脆性材料，為改善其工程混凝土乃相當脆性材料，為改善其工程性質，最佳方法即在其內加入纖維材。性質，最佳方法即在其內加入纖維材。2.2.纖維種類甚多，但實際上沒有一種纖維纖維種類甚多，但實際上沒有一種纖維混凝土具備完美之工程性質。混凝土具備完美之工程性質。3.3.混凝土繼添加單一種纖維之後，同時添混凝土繼添加單一種纖維之後，同時添加二種不同材質或型式之纖維所製成之加二種不同材質或型式之纖維所製成之混合型纖維混凝土混合型纖維混凝土漸為研究趨勢。漸為研究趨勢。一一.前前 言言34.4.聚丙烯及鋼
2、纖維材料，為目前混凝土聚丙烯及鋼纖維材料，為目前混凝土運用最普遍之材料。運用最普遍之材料。5.5.纖細之聚丙烯纖維其主要用途是抑制纖細之聚丙烯纖維其主要用途是抑制混凝土之塑性裂縫與微觀裂縫。混凝土之塑性裂縫與微觀裂縫。6.6.鋼纖維因其強度高勁度大，可有效束鋼纖維因其強度高勁度大，可有效束制混凝土之宏觀裂縫，延緩試體之破制混凝土之宏觀裂縫，延緩試體之破壞行為，壞行為，提高混凝土之強度。提高混凝土之強度。一一.前前 言言47.鋼-聚丙烯混合型纖維混凝土，當鋼與聚丙烯纖維含量固定時，若以不同型式之纖維混合時，是否亦會對混凝土工程性質造成影響。一一.前前 言言5p符合符合ASTM C150之卜特蘭之
3、卜特蘭 型水泥型水泥p粗骨材最大粒徑粗骨材最大粒徑2.54 cmp細骨材之細度模數細骨材之細度模數2.86p材料配比：材料配比：水泥、水、細骨材、粗骨材，水泥、水、細骨材、粗骨材，重量分別為重量分別為300，192，850，1050 kg/m3，28天抗壓強度天抗壓強度4000psi。(二)試驗材料6indented hooked-end 試驗纖維型式staple fiber with crimpS1S2P17 7Fiber typeSteel-fiberPolypropyleneFiber no.S1S2P1Fiber geometryindented hooked-endstaple fi
4、ber with crimpFiber Length(mm)50501025(combination)Diameter/*Denier 1mm/0.75mm/2.5 DenierNumber/Kg240056002 2 10108 8Tensile Strength(MPa)8001000550Specific Gravity7.87.80.91Elastic modulus200 GPa200 GPa3.5GPa1 Denier0.05g/450m試驗用鋼纖維與聚丙烯纖維之物理性質比較表8(二)澆置與養護將所完成之新拌混凝土，分別填入各式試驗鋼模後，依ASTM C31規範，搗實抹平，靜置24
5、小時後拆模，即將試體移置 23 1之水櫃中養護，俟28天後進行各種工程性質試驗。9混凝土強度試驗ASTM C39圓柱狀混凝土試體抗壓強度試驗法 ASTM C496圓柱狀混凝土試體劈裂強度試驗法 油壓機荷重控制於每秒0.3MPa 每分鐘劈裂拉應力增加率為900KPa 10混凝土試體破裂模數與韌性指數實驗依ASTM C1018 纖維混凝土撓曲及初裂強度試驗法以三分點載重並以位移控制方法進行試驗 11韌性指數韌性指數韌性指數之數值韌性指數之數值一般混凝土一般混凝土彈塑性材料彈塑性材料纖維混凝土纖維混凝土I51.05.01 to 6I101.010.01 to 12I301.020.01 to 251
6、1ASTM C1018 對韌性指數之建議 12Mixture no.Steel-fiberPolypropylene-fibersFiber typeFiber content(kg/m3)Fiber typeFiber content(kg/m3)PC-0-0P1-0P10.6S11S115-0S12S120-0S13S125-0S21S215-0S22S220-0S23S225-0S11-P1S115P10.6S12-P1S120P10.6S13-P1S125P10.6S21-P1S215P10.6S22-P1S220P10.6S23-P1S225P10.6聚丙烯-鋼纖維混合型混凝土各組試
7、體編號與纖維含量配比表共14組試驗pc 1組，聚丙烯1組鋼纖6組，混纖6組13Mixtureno.Compressive strengthSplitting tensile strengthModulus of ruptureMeasured(MPa)Strength-effectiveness()Measured(MPa)Strength-effectiveness()Measured(MPa)Strength-effectiveness()PC28.02.44.6P128.93.22.54.34.72.2S1132.215.22.713.44.85.2S1232.917.73.025.75
8、.315.6S1333.921.23.025.85.417.4S2133.419.42.817.45.213.2S2234.121.93.127.35.418.0S2334.623.83.130.85.520.1S11-P132.917.92.920.85.08.6S12-P133.519.83.231.95.417.3S13-P134.924.73.337.25.723.9S21-P134.322.53.025.25.316.1S22-P135.426.63.232.45.621.9S23-P136.530.43.439.86.439.1各型式纖維混凝土之抗壓強度、劈裂抗拉強度及破裂模數聚丙
9、烯纖維增加強度24%S2鋼纖增加強度2030%S2混纖增加強度3040%S1鋼纖增加強度1726%S1混纖增加強度2337%14不同類型纖維混凝土之抗壓強度較純混凝土之增量S2混纖增加30.4%最高15不同類型纖維混凝土之劈裂抗拉強度較純混凝土之增量S2混纖增加39.8%最高16不同類型纖維混凝土之破裂模數較純混凝土之增量S2混纖增加39.1%最高17密佈之纖細聚丙烯纖維可疏解裂縫尖端微應力纖細聚丙烯纖維被拉斷或拉脫高勁度鋼纖維發揮橋架作用18不同類型纖維混凝土抗彎載重-變形曲線S2混纖韌性最高19Mixture no.I5I10I30PC1.01.01.0P11.21.21.5S113.75
10、.37.7S123.85.811.9S134.46.212.5S213.75.59.7S224.36.312.3S234.66.514.1S11-P13.85.610.4S12-P13.96.112.4S13-P14.76.712.8S21-P13.95.911.2S22-P14.56.213.2S23-P14.96.815.3各型式纖維混凝土之韌性指數聚丙烯纖維提升不多S1混纖大幅提升韌性S2混纖提升韌性最多201.1.混合型纖維混凝土中，以混合型纖維混凝土中，以S2S2鋼鋼-聚丙烯聚丙烯混合纖維混凝土表現最佳混合纖維混凝土表現最佳。2.2.混合纖維混凝土隨鋼纖維含量之增加，混合纖維混凝土隨鋼纖維含量之增加，其抗壓、劈裂抗拉強度及破裂模數其抗壓、劈裂抗拉強度及破裂模數較純較純S2S2鋼纖維混凝土分別提昇鋼纖維混凝土分別提昇3.13.16.66.6、5.15.199及及2.92.91919。1 1結論結論 213.3.混凝土混凝土添加鋼纖維或鋼添加鋼纖維或鋼-聚丙烯混合纖聚丙烯混合纖維後，可明顯改變混凝土之韌性行為維後，可明顯改變混凝土之韌性行為，且纖維整體含量愈多，韌性指數越大。且纖維整體含量愈多，韌性指數越大。4.4.添加添加S2S2纖維纖維之混合纖維混凝土其之混合纖維混凝土其提高提高韌性指數效益高於韌性指數效益高於S1S1纖維纖維。2 2結論結論
