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纤维混凝土概述
来源:中国纤维网 添加人:service4 添加时间:2021-12-30

    

 80年代以来美国合成材料化学工业生产了一种纤维丝(称FIBERMESH),并将其应用于混凝土建筑物,通过大量材料性能和工程结构试验,现已得到广泛应用。对增强混凝土早期抗拉强度,防止早期由沉陷、水化热、干缩而产生的内蕴微裂纹,减少表现裂缝和开裂宽度,增强混凝土的防渗性能、抗磨损抗冲击性能及增强结构整体性有显著作用。现就纤维混凝土的主要性能和适用范围作一简要介绍。
 
1. 混凝土的非结构性裂缝
    混凝土出现裂缝,长期以来认为是一种正常的现象,并认为不影响其使用。当混凝土应力超过其强度时就出现裂缝。由外力所产生应力而引起的裂缝可用提高混凝土铺砌面、板墙结构的结构强度加以补偿。然而由混凝土本身收缩引起的内蕴应力长期以来是一个需加控制的问题。由于这类裂缝不可预见它们发生的种类、位置和机理,其绝大多数是由于干燥过程产生的收缩应力引起的内蕴裂缝。这些裂缝是混凝土浇筑后的第一个24h内形成。沉陷和收缩裂缝初期在一段时间内是无法观察到的,它们常被表面抹光于表面弥合,或者只是不够宽而看不到,直到混凝土裂缝由于荷载使这些微裂隙薄弱面发展成可见裂缝。

    塑性收缩裂缝一般贯穿整个构件或板块,使混凝土达到其设计强度前就形成薄弱面而降低其整体性。
 
 合成纤维混凝土是在混凝土中加入由聚丙烯制成的合成材料纤维丝,以增强塑性混凝土的抗拉能力,显著降低其塑性流动和收缩微裂纹。这种减少或消除塑性裂纹使混凝土获得其最佳的长期整体性。由聚丙烯制成的合成材料纤维丝是特为应用于混凝土而开发的产品,它制成纤维束。当这种纤维束用量为0.9 kg/m3加入混凝土拌合料,经拌合使其打开并分散成无数单个纤维。这些纤维呈各向均匀分布于整个混凝土,使混凝土得到辅助的加强,以防止收缩裂缝。在随处都有纤维的混凝土中,亦可最大限度减小在有强度状态下混凝土可能出现裂缝的宽度和长度。
 
    加入聚丙烯纤维的混凝土可减小其泌水率和总量,增加塑性混凝土的延伸度,由此可成倍增加抗塑性沉陷裂缝的作用。
 
2. 微观补强的现代技术
    为避免混凝土表面裂缝,常应用钢丝网,这总是担心它们的位置是否正确或已移动,给施工增加难度。而现今开发的聚丙烯纤维混凝土,是一种极为高级的在混凝土塑性和硬化过程中对其进行补强的现代新技术。

    与钢丝网补强比较,纤维混凝土除能防止裂缝的集中出现外,还有对混凝土补强防止塑性收缩裂缝的出现,加强抗冲击、抗磨损、抗破损,具有防锈防蚀,并有安全、使用方便等优点。另外纤维混凝土不必使用吊车、固定钢丝网等设备,因而可加快施工进度,节省施工费用。
 
    合成材料纤维丝是一种惰性材料,并不影响混凝土的成型特性,它能适应多种表面处理工艺,如压实成型、手抹刀挤抹、动力抹压、表面涂层处理、涂颜色、干刷、加入液体早强硬化剂和加气剂等。
 
    纤维混凝土不会生锈和表面有锈蚀污点,合成纤维丝不腐蚀和耐酸碱。在通常纤维用量下新鲜混凝土粘滞性亦即振动时的和易性好,不因加入纤维而影响其和易性。纤维不对水泥的化学水解作用产生任何影响,它完全是纯力学作用改善其工作和力学性能。预先加入的纤维,在中心混凝土工厂或混凝土搅拌卡车上按规定时间和速度拌合,卸料后纤维都能均匀分布于混凝土中,搅拌过度也不会改变其工作性能。
 
3. 纤维束--先进的混凝土技术
    美国生产合成材料纤维束的公司FIBERMESH在全世界范围实施一项连续的研究计划,以推动纤维束用于混凝土结构,在一些著名的大学和研究机构进行的研究有:塑性裂缝、冲击试验、挠曲强度、静载强度试验、耐久性、喷浆、氯离子穿透性、钢筋腐蚀、疲劳强度、抗磨损、受拉应力应变、流变性能、裂缝宽度、粘结性能、抗压强度试验、泌水性、抗震试验、抗冻性、稠度、石油反应、耐久级别。
 
    纤维束是专为发展新型混凝土而生产的合成材料产品。合成材料工业和混凝土技术工程师们紧密合作以发展新型混凝土、灰浆、砂浆和浇筑制品的研究和生产,这为合成材料在混凝土工业中的应用提供了可靠的技术保证。根据试验研究和应用实践,纤维混凝土有下列优点。
 
3.1 减少塑性裂缝和混凝土的渗透性
    试验表明,掺加合成材料纤维的混凝土,明显增加了混凝土早期抗收缩裂缝和震动引起裂缝的能力。加入量为0.9kg/m3聚丙烯纤维增大了抗

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