聚甲醛纤维对高性能混凝土性能提升的研究进展

马瑞1,2，邱晶晶1，王尔恒１，胡慧瑛1，胡勋1，丁益1，程杰1，王爱国1，孙道胜1（1 安徽建筑大学材料与化学工程学院，先进土木工程材料安徽省重点实验室；2 新加坡国立大学土木与环境工程学院）

摘要：聚甲醛（POM）具有较高的结晶度，是工程领域的一种高分子材料。近年来，该材料以环保和卓越的力学性能在高性能混凝土（HPC）领域的应用逐渐增多。但关于POM纤维增强HPC的综合性研究相对匮乏。本文对该领域的最新研究成果进行了汇总，探讨POM纤维如何影响混凝土的力学性能、耐久性和微观结构。在力学性能方面，POM纤维通过桥接裂纹和能量耗散机制，显著提升混凝土的抗压、抗弯和劈裂抗拉强度，尤其在高应变率下断裂韧性提升显著，过量纤维因界面缺陷而导致性能下降。在耐久性能方面，适量掺加POM纤维可改善混凝土耐久性，降低干燥收缩率，提高耐磨性，增强抗冻融循环能力，提高抗氯离子渗透性；高温性能方面，POM纤维在200～400℃时熔融形成孔隙通道，缓解蒸汽压力，但400℃以上纤维消失导致强度加速退化；在微观性能方面，POM纤维与基体形成致密界面，通过化学键合和摩擦作用增强界面结合力。同时，介绍了混掺纤维的性能并列出了与其相关的数学模型，对POM纤维混凝土未来的研究发展方向进行了展望。

关键词：聚甲醛纤维；高性能混凝土；纤维拔出；力学特性；耐久性