合成纤维以合成高分子化合物为原料制成的化学纤维。合成纤维与其他纤维相比除具有密度小、单丝直径小和弹性模量低等特性外,还可以在混凝土中起到明显的阻裂与增韧作用,又因其价格适宜,抗拉强度高,耐酸碱等优势,在大量的工程中得到应用。
合成纤维按其材料组成可分为聚丙烯纤维（代号PPF）、聚丙烯腈纤维（代号PANF）、聚酰胺纤维（即尼龙6和尼龙66，代号PAF）、聚乙烯醇纤维（代号PVAF）等。
按其外形粗细可分为单丝纤维（代号M）、膜裂网状纤维（代号S）和粗纤维（代号T）；
按其用途可分为用于混凝土的防裂抗裂纤维（代号HF）和增韧纤维(代号HZ)、用于砂浆的防裂抗裂纤维(代号SF)等。
合成纤维的规格根据需要确定，2006年通过的《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》国家标准报批稿规定了合成纤维的规格范围和性能指标，分别如表3和表4所示。
表3 合成纤维的规格
|
外形分类 |
公称长度，mm |
当量直径，μm | |
|
用于水泥砂浆 |
用于水泥混凝土 | ||
|
单丝纤维 |
3～20 |
6～40 |
5～100 |
|
膜裂网状纤维 |
5～20 |
15～40 |
－ |
|
粗纤维 |
－ |
15～60 |
＞100 |
|
注：经供需双方协商，可生产其它规格的合成纤维。 | |||
表4 合成纤维的性能指标
|
试验项目 |
用于混凝土的合成纤维 |
用于砂浆的合成纤维 | |
|
防裂抗裂纤维(HF) |
增韧纤维(HZ) |
防裂抗裂纤维(SF) | |
|
断裂强度，MPa ，≥ |
270 |
450 |
270 |
|
初始模量，MPa ，≥ |
3.0×103 |
5.0×103 |
3.0×103 |
|
断裂伸长率，% ，≤ |
40 |
30 |
50 |
|
耐碱性能（极限拉力保持率），%，≥ |
95.0 | ||
掺合成纤维水泥混凝土和砂浆性能指标应符合表5的要求。
表5 掺合成纤维水泥混凝土和砂浆性能指标
|
试验项目 |
用于混凝土的合成纤维 |
用于砂浆的合成纤维 | |
|
防裂抗裂纤维(HF) |
增韧纤维(HZ) |
防裂抗裂纤维(SF) | |
|
分散性相对误差，% |
-10～+10 | ||
|
混凝土和砂浆裂缝降低系数，%，≥ |
55 | ||
|
混凝土抗压强度比，%，≥ |
90 |
-- | |
|
砂浆抗压强度比，%，≥ |
－ |
－ |
90 |
|
混凝土渗透高度比，%，≤ |
30 |
－ | |
|
砂浆透水压力比，%，≥ |
－ |
－ |
120 |
|
韧性指数（I5），≥ |
－ |
3 |
－ |
|
抗冲击次数比，≥ |
1.5 |
3.0 |
－ |
合成纤维增强混凝土的制备与一般素混凝土基本相同。下面简要介绍目前应用量较大的两种合成纤维增强混凝土：聚丙烯纤维增强混凝土及聚丙烯晴纤维增强混凝土。
