纤维具有抗拉强度大、延伸率大、可控制基体裂纹的进一步发展等特点,可改善混凝土的脆性,提高混凝土抗拉强度、抗弯强度、韧性、抗冲击和抗爆性能等。
所用纤维按其材料性质主要分为3种:①金属纤维,如钢纤维、不锈钢纤维等。②无机纤维,主要有天然矿物纤维和人造矿物纤维,如抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维。③有机纤维,主要有合成纤维,如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等纤维;植物纤维,如西沙尔麻、龙舌兰等。合成纤维混凝土不宜使用于温度高于60℃的热环境中。
按所用纤维的弹性模量可分为两类:①高弹性模量的纤维,包括玻璃纤维、钢纤维和碳纤维等。②低弹性模量的纤维,包括尼龙、聚丙烯、人造丝和植物纤维等。高弹性模量纤维中钢纤维应用最多,低弹性模量纤维中聚丙烯纤维应用最多。
玻璃纤维混凝土是在混凝土基体中均匀分散一定比例的特定玻璃纤维。具有较高的韧性、不透水性和较好的耐火性,但抗压强度稍有下降,使用温度不宜超过80℃。适用于非承重与次要承重的构件和制品。水利工程中应用的有沉沙池斜板和护岸板等。
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。钢纤维的等效直径一般为0.3~0.8毫米,长度为25~70毫米。钢纤维混凝土与其他条件相同的混凝土相比,具有更高的抗拉、抗弯、抗冲切、抗疲劳和耐磨损的能力,同时使混凝土的延性增加,韧性和耗能也得到改善。通常用于有抗震要求的框架节点区,要求控制裂缝及变形的构件,以及用于如轨枕、桥面、路面、工业地面、机场道面、隧洞衬砌、边坡护面、屋面、预制桩等工程建筑物中。
聚丙烯纤维混凝土是在混凝土中掺入由聚丙烯纤维作为微加强筋系统的混凝土。具有良好的抗冲击性、抗裂性及抗疲劳性和分散性,搅拌过程中不结团,与水泥基体具有良好的黏结强度。用于面板堆石坝面板的抗裂、各种输水泄水建筑物过流面的抗磨蚀;路桥工程、工业与民用建筑、高边坡及地下洞室喷射混凝土和预制构件。