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纖維混凝土概述
文章來源:中國纖維網(wǎng)   添加人:service4   添加時間:2021-12-30

 80年代以來美國合成材料化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)了一種纖維絲(稱FIBERMESH),并將其應(yīng)用于混凝土建筑物,通過大量材料性能和工程結(jié)構(gòu)試驗,現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用。對增強混凝土早期抗拉強度,防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產(chǎn)生的內(nèi)蘊微裂紋,減少表現(xiàn)裂縫和開裂寬度,增強混凝土的防滲性能、抗磨損抗沖擊性能及增強結(jié)構(gòu)整體性有顯著作用。現(xiàn)就纖維混凝土的主要性能和適用范圍作一簡要介紹。
 
1. 混凝土的非結(jié)構(gòu)性裂縫
    混凝土出現(xiàn)裂縫,長期以來認為是一種正常的現(xiàn)象,并認為不影響其使用。當混凝土應(yīng)力超過其強度時就出現(xiàn)裂縫。由外力所產(chǎn)生應(yīng)力而引起的裂縫可用提高混凝土鋪砌面、板墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強度加以補償。然而由混凝土本身收縮引起的內(nèi)蘊應(yīng)力長期以來是一個需加控制的問題。由于這類裂縫不可預(yù)見它們發(fā)生的種類、位置和機理,其絕大多數(shù)是由于干燥過程產(chǎn)生的收縮應(yīng)力引起的內(nèi)蘊裂縫。這些裂縫是混凝土澆筑后的第一個24h內(nèi)形成。沉陷和收縮裂縫初期在一段時間內(nèi)是無法觀察到的,它們常被表面抹光于表面彌合,或者只是不夠?qū)挾床坏剑钡交炷亮芽p由于荷載使這些微裂隙薄弱面發(fā)展成可見裂縫。

    塑性收縮裂縫一般貫穿整個構(gòu)件或板塊,使混凝土達到其設(shè)計強度前就形成薄弱面而降低其整體性。
 
 合成纖維混凝土是在混凝土中加入由聚丙烯制成的合成材料纖維絲,以增強塑性混凝土的抗拉能力,顯著降低其塑性流動和收縮微裂紋。這種減少或消除塑性裂紋使混凝土獲得其最佳的長期整體性。由聚丙烯制成的合成材料纖維絲是特為應(yīng)用于混凝土而開發(fā)的產(chǎn)品,它制成纖維束。當這種纖維束用量為0.9 kg/m3加入混凝土拌合料,經(jīng)拌合使其打開并分散成無數(shù)單個纖維。這些纖維呈各向均勻分布于整個混凝土,使混凝土得到輔助的加強,以防止收縮裂縫。在隨處都有纖維的混凝土中,亦可最大限度減小在有強度狀態(tài)下混凝土可能出現(xiàn)裂縫的寬度和長度。
 
    加入聚丙烯纖維的混凝土可減小其泌水率和總量,增加塑性混凝土的延伸度,由此可成倍增加抗塑性沉陷裂縫的作用。
 
2. 微觀補強的現(xiàn)代技術(shù)
    為避免混凝土表面裂縫,常應(yīng)用鋼絲網(wǎng),這總是擔心它們的位置是否正確或已移動,給施工增加難度。而現(xiàn)今開發(fā)的聚丙烯纖維混凝土,是一種極為高級的在混凝土塑性和硬化過程中對其進行補強的現(xiàn)代新技術(shù)。

    與鋼絲網(wǎng)補強比較,纖維混凝土除能防止裂縫的集中出現(xiàn)外,還有對混凝土補強防止塑性收縮裂縫的出現(xiàn),加強抗沖擊、抗磨損、抗破損,具有防銹防蝕,并有安全、使用方便等優(yōu)點。另外纖維混凝土不必使用吊車、固定鋼絲網(wǎng)等設(shè)備,因而可加快施工進度,節(jié)省施工費用。
 
    合成材料纖維絲是一種惰性材料,并不影響混凝土的成型特性,它能適應(yīng)多種表面處理工藝,如壓實成型、手抹刀擠抹、動力抹壓、表面涂層處理、涂顏色、干刷、加入液體早強硬化劑和加氣劑等。
 
    纖維混凝土不會生銹和表面有銹蝕污點,合成纖維絲不腐蝕和耐酸堿。在通常纖維用量下新鮮混凝土粘滯性亦即振動時的和易性好,不因加入纖維而影響其和易性。纖維不對水泥的化學(xué)水解作用產(chǎn)生任何影響,它完全是純力學(xué)作用改善其工作和力學(xué)性能。預(yù)先加入的纖維,在中心混凝土工廠或混凝土攪拌卡車上按規(guī)定時間和速度拌合,卸料后纖維都能均勻分布于混凝土中,攪拌過度也不會改變其工作性能。
 
3. 纖維束--先進的混凝土技術(shù)
    美國生產(chǎn)合成材料纖維束的公司FIBERMESH在全世界范圍實施一項連續(xù)的研究計劃,以推動纖維束用于混凝土結(jié)構(gòu),在一些著名的大學(xué)和研究機構(gòu)進行的研究有:塑性裂縫、沖擊試驗、撓曲強度、靜載強度試驗、耐久性、噴漿、氯離子穿透性、鋼筋腐蝕、疲勞強度、抗磨損、受拉應(yīng)力應(yīng)變、流變性能、裂縫寬度、粘結(jié)性能、抗壓強度試驗、泌水性、抗震試驗、抗凍性、稠度、石油反應(yīng)、耐久級別。
 
    纖維束是專為發(fā)展新型混凝土而生產(chǎn)的合成材料產(chǎn)品。合成材料工業(yè)和混凝土技術(shù)工程師們緊密合作以發(fā)展新型混凝土、灰漿、砂漿和澆筑制品的研究和生產(chǎn),這為合成材料在混凝土工業(yè)中的應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)保證。根據(jù)試驗研究和應(yīng)用實踐,纖維混凝土有下列優(yōu)點。
 
3.1 減少塑性裂縫和混凝土的滲透性
    試驗表明,摻加合成材料纖維的混凝土,明顯增加了混凝土早期抗收縮裂縫和震動引起裂縫的能力。加入量為0.9kg/m3聚丙烯纖維增大了抗

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