聚乙烯醇纖維 PVA 對硅酸鹽水泥基混凝土性能的影響
由于使用環境的日益惡化，世界各地的大量混凝土結構正在惡化。相當數量的混凝土結構的使用性能在結構達到其設計使用壽命之前迅速退化。由于傳統混凝土材料耐久性差，許多結構的平均使用壽命達不到設計使用壽命的一半。采取措施提高膠凝材料的耐久性對保證工程結構的設計使用壽命具有重要意義。對于混凝土結構，耐久性不足的最常見影響因素來自混凝土材料內部的裂紋擴展?；炷两Y構內部開裂的原因有多種，如混凝土收縮、鋼筋不足、溫度應力、化學侵蝕、荷載效應、養護條件、地基不均勻沉降、混凝土配合比不當等。實踐證明，混凝土內部的大量裂縫為腐蝕性離子進入混凝土結構內部提供了方便的途徑。如果裂縫尺寸不太大，裂縫對混凝土侵蝕的影響可以忽略不計。當裂縫寬度大于100μm時，由于裂縫的存在，混凝土的侵蝕速度將大大增加。因此，必須采取一些措施來限制混凝土內部的裂縫，以提高工程結構的耐久性。
為了提高水泥基復合材料的抗裂性，提高結構和構件的耐久性，水泥基復合材料中通常使用一些纖維。通常，水泥基復合材料中常用的纖維有多種，如聚乙烯醇纖維（PVA纖維）、碳纖維、聚丙烯纖維、鋼纖維、植物纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維。在這些纖維中，聚乙烯醇纖維在應用于水泥基復合材料方面表現出許多優勢。用PVA纖維增強的水泥基復合材料通常稱為ECC（工程水泥基復合材料）。典型ECC的極限拉伸延性將達到3-5%，同時可保持60μm的微裂紋寬度。ECC通過形成微裂紋在拉伸應力下顯示應變硬化特性。當出現微裂紋時，力可通過穿過微裂紋的纖維傳遞，從而使ECC基體獲得比傳統水泥基復合材料大300倍以上的應變能力。由于良好的韌性和微小的裂縫寬度，ECC已被用于提高結構的耐久性，因為其具有較大的極限拉伸應變和較小的微裂縫寬度。
根據上述當前研究，得出以下主要結論：
在水泥基復合材料中添加PVA纖維可降低新拌復合材料的坍落度。坍落度下降量隨PVA纖維用量的增加（體積比為0.3–1.2%）而增加。在水泥基復合材料中加入納米SiO2顆粒導致流動性進一步喪失。
無論是否添加納米顆粒，加入PVA纖維都能顯著提高水泥基復合材料的耐久性。當纖維含量小于1.2%時，抗滲性和抗裂性耐久性指標隨纖維含量的增加而增加。然而，隨著纖維用量從0.9%增加到1.2%，抗碳化和抗凍融耐久性指數開始下降。由于納米SiO2顆粒的加入，纖維增強水泥基復合材料表現出更好的耐久性。
由于納米SiO2和水化產物C-S-H凝膠顆粒的填充作用，PVA纖維增強水泥基復合材料的微觀結構變得更加致密。納米SiO2顆粒改善了纖維增強水泥基復合材料的微觀結構，有利于PVA纖維在水泥基復合材料中發揮增強作用。
