纤维混凝土综述资料
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纤维混凝土1.技术原理纤维混凝土是指掺加短钢纤维或合成纤维作为增强材料的混凝土,钢纤维的掺入能显著提高混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗疲劳特性及耐久性;合成纤维的掺入可提高混凝土的韧性,特别是可以阻断混凝土内部毛细管通道,因而减少混凝土暴露面的水分蒸发,大大减少混凝土塑性裂缝和干缩裂缝。
2.施工工艺和方法(1)原材料1)水泥:钢纤维混凝土应采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥;合成纤维混凝土优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥,根据工程需要,选择其他品种水泥;2)骨料:钢纤维混凝土不得使用海砂,粗骨料最大粒径不宜大于钢纤维长度的2/3;喷射钢纤维混凝土的骨料最大粒径不宜大于10mm;3)纤维:纤维的长度、长径比、表面性状、截面性能和力学性能等应符合国家有关标准的规定,并根据工程特点和制备混凝土的性能选择不同的纤维。
(2)配合比纤维混凝土的配合比设计应注意以下几点:1)钢纤维混凝土中的纤维体积率不宜小于0.35%,当采用抗拉强度不低于1000MPa的高强异形钢纤维时,钢纤维体积率不宜小于0.25%;各类工程钢纤维混凝土的钢纤维体积率选择范围应参照国家与有关标准。
控制混凝土早期收缩裂缝的合成纤维体积率宜为0.06%~0.12%。
2)纤维混凝土的最大胶凝材料用量不宜超过550kg/m3;喷射钢纤维混凝土的胶凝材料用量不宜小于380kg/m3。
(3)混凝土制备纤维混凝土的搅拌应采用强制式搅拌机;宜先将纤维与水泥、矿物掺合料和粗细骨料投入搅拌机干拌60s~90s,而后再加水和外加剂搅拌120~180s,纤维体积率较高或强度等级不低于C50的纤维混凝土宜取搅拌时间范围上限。
当混凝土中钢纤维体积率超过1.5%或合成纤维体积率超过0.2%时,宜延长搅拌时间。
3.质量保证措施(1)纤维要选择合适的掺量,合成纤维会使混凝土强度降低,在同时满足抗裂性能和力学性能的前提下确定掺量,一般积率不超过0.12%。
(2)钢纤维或合成纤维掺量过多时,都会使坍落度损失增加,选择合适的掺量和调整配合比,使纤维的掺入对混凝土工作性不产生负面的影响;(3)纤维混凝土的轴心抗压强度、受压和受拉弹性模量、剪变模量、泊松比、线膨胀系数以及合成纤维轴心抗拉强度标准值和设计值可按《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。
纤维混凝土纤维混凝土(Fiber Reinforced Concrete,FRC)是一种以水泥砂石等为基础的混凝土,通过掺入各种纤维材料来提高混凝土的强度和耐久性。
纤维材料可以是各种材质,比如玻璃纤维、羊毛纤维、碳纤维等,并且可以是多种长度。
纤维混凝土在各种工程领域中得到了广泛的应用,比如修复混凝土结构、制造预制构件和抗震加固。
一、纤维混凝土的分类根据纤维的形态,纤维混凝土可以分为直纹纤维混凝土和螺旋纤维混凝土。
直纹纤维混凝土是将纤维均匀地掺入到混凝土中,纤维的长度为混凝土截面的宽度,可以有效地增强混凝土的抗拉强度和承载能力。
螺旋纤维混凝土则是将弯曲或螺旋形的纤维加入混凝土中,通过弯曲和拉伸作用来增加混凝土的抗裂和韧性。
二、纤维混凝土的优点1.提高混凝土的强度和抗裂能力。
纤维混凝土可以有效地控制混凝土的裂缝扩展,增加混凝土的抗拉强度和韧性。
2.增加混凝土的耐久性。
加入纤维材料可以有效地减少混凝土的渗透性和吸水性,防止混凝土出现破损和因潮湿腐烂。
3.提高施工效率和降低施工成本。
使用纤维混凝土可以减少施工时间,降低建筑物的使用成本,并且能够降低材料和劳动力等方面的成本。
三、纤维混凝土的应用1.在建筑业中,纤维混凝土可以用于建造各种结构,比如梁、板、柱、墙等。
纤维混凝土的应用使得建筑物更加耐久和可靠,同时由于节省了时间和成本,也使得建筑业变得更加高效。
2.在道路、桥梁和隧道等公路交通建设领域,纤维混凝土可以应用在路面、桥梁和隧道等耐久性结构部分,以提高耐久性和使用寿命。
3.在海洋工程领域,使用纤维混凝土可以有效地预防海水侵蚀和重量承载能力,比如在海上平台、码头和堤坝等大型海洋建筑物中。
四、纤维混凝土的施工要求1.纤维混凝土的材料应当符合当地建筑标准,且在施工过程中应当严格控制料比和配合比。
2.在施工前应当对混凝土结构进行充分的设计和预制,并严格按照制造商的施工要求进行操作。
3.在施工过程中,应当给予混凝土结构充足的养护时间,以确保混凝土的强度和耐久性。
纤维混凝土施工技术纤维混凝土时一种新型的复合材料,是当代混凝土改性研究的一个重要领域。
纤维混凝土是纤维和水泥基料(水泥石、砂浆或混凝土)组成的复合材料的统称。
水泥石、砂浆与混凝土的主要缺点是:抗拉强度低、极限延伸率小、性脆。
混凝土存在上述缺陷是本质性的,不可能通过本身材质的改良来解决,只有采用复合化的技术途径。
加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维,可以克服这些缺点。
由于纤维和混凝土的共同作用,使混凝土具有一系列优越的性能,因而受到国内外工程界的极大关注和青睐,并广泛应用于个工程领域。
在混凝土中掺入短而细且均匀分布的纤维后,明显提高混凝土的性能。
纤维与水泥基材料复合的目的在于克服后者的弱点,以延长其使用寿命,扩大其应用领域。
纤维在纤维混凝土中的主要作用,在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。
在受荷(拉、弯)初期,当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时,水泥基料与纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;当基料发生开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。
纤维在混凝土中主要起着以下三方面的作用:1.阻裂作用2.增强作用3.增韧作用纤维混凝土具有以下特性:(1)降低早期收缩裂缝,并可降低温度裂缝和长期收缩裂缝。
(2)裂后抗变形性能明显改善,弯曲韧性提高几倍到几十倍,极限应变有所提高。
破坏时,基体裂而不碎。
(3)高弹模的纤维对混凝土抗拉、抗折、抗剪强度提高明显,对于低弹模纤维变化幅度不大。
(4)弯曲疲劳和受压疲劳性能显著提高。
(5)具有优良的抗冲击、抗爆炸及抗侵彻性能。
(6)高弹模纤维用于钢筋混凝土和预应力混凝土构件,可提高抗剪、抗冲切、局部受压和抗扭强度并延缓裂缝出现,降低裂缝宽度,提高构件的裂后刚度、延性。
(7)混凝土的耐磨性、耐空蚀性、耐冲刷性、抗冻融性和抗渗性有不同程度提高。
(8)特殊纤维配制的混凝土,其热学性能、电学性能、耐久性能较普通混凝土也有变化。
如碳纤维混凝土导电性能显著提高,并具有一定“压阻效应”;低熔点合成纤维配制的纤维混凝土在火灾过程中,细微纤维熔化可降低混凝土的爆裂。
纤维混凝土总结第一部分纤维混凝土简介1.纤维混凝土的定义:纤维混凝土又称纤维增强混凝土,是以净浆、砂浆或混凝土作为基材,以非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强材料,均布地掺合在混凝土中而形成的一种新型水泥基复合材料的总称。
混凝土是一种抗压强度大而抗拉、抗弯、抗冲击以及韧性等性能却比较差。
随着现代建筑技术的不断发展,对水泥混凝土这一最大宗建筑材料提出了更高的要求,它正朝着高强度、高韧性、高阻裂、高耐久性、高体积稳定性和优工作性的方向发展。
纤维混凝土就是在对混凝土的改性过程中应运而生的。
2 .纤维在水泥中的作用1).阻裂。
阻止水泥基体中原有缺陷微裂缝的扩展并有效延缓新裂缝的出现2).防渗。
通过阻裂提高水泥基体的密实性防止外界水分侵入3).耐久。
改善水泥基体抗冻、抗疲劳等性能提高其耐久性4).抗冲击。
提高水泥基体的耐受变形的能力从而改善其韧性和抗冲击性5).抗拉。
在使用高弹性模量纤维前提下可以起到提高基体的抗拉强度的作用6).美观。
改善水泥构造物的表观性态使其更加致密、细润、平整、美观3.纤维混凝土的好处:使用纤维可以使混凝土在强度的某些方面有所改进,但类似的强度也可以适当改变水泥用量和水灰比等简单方法获得。
单纯的强度比较,不能体现纤维混凝土的价值。
对于适当压实的试件,加入纤维对纤维增强混凝土抗压强度几乎没有影响。
纤维对增强混凝土的弹性模量也没有多少影响。
纤维增强混凝土的直接抗拉强度,可由加入高弹性模量的纤维而有大幅度提高。
但其增加决定于纤维的长径比。
纤维的加入对抗扭强度的影响很小。
(只是钢纤维能改善混凝土的抗剪强度)采用纤维最大的好处在于可以增加了构件的韧性(破坏时构件吸收能量)。
就是说纤维的加入使混凝土的延性大增。
增加纤维含量对最大强度没有多少影响,纤维混凝土的抗冲击性与延性有关。
许多研究揭示混凝土耐冲击性可以因掺人纤维,大幅度增加。
如尼龙、聚丙烯一类低模量纤维在这方面特别有效。
纤维耐冲击的效率同样与粘结特性有关。
纤维混凝土概述中国混凝土网 [2005-5-9] 网络硬盘我要建站博客常用搜索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。
几种内蕴裂缝的成因和出现的时间如表1。
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0.9kg/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。
引言概述纤维改性混凝土(FiberReinforcedConcrete,简称FRC)是一种通过向混凝土中添加纤维材料来增强其力学性能的新型材料。
相比传统混凝土,纤维改性混凝土具有更好的抗裂、韧性和耐久性。
本文旨在进一步探讨纤维改性混凝土的应用领域、材料选择、施工工艺以及性能优化等方面的内容。
正文内容1.应用领域1.1建筑结构1.1.1预制构件1.1.2地下工程1.2道路与桥梁1.2.1路面1.2.2桥梁梁板1.3水利工程1.3.1渠道1.3.2堤坝2.纤维材料选择2.1钢纤维2.1.1钢纤维类型2.1.2钢纤维添加量2.2合成纤维2.2.1聚丙烯纤维2.2.2聚乙烯纤维2.3其他纤维材料2.3.1碳纤维2.3.2玻璃纤维3.施工工艺3.1混凝土配合比设计3.1.1基本配合比设计方法3.1.2纤维含量的考虑3.2施工技术3.2.1搅拌与浇筑3.2.2抹灰与养护4.性能优化4.1抗裂性能4.1.1纤维对裂缝宽度的影响4.1.2纤维对裂缝数量的影响4.2韧性4.2.1纤维的韧性机制4.2.2纤维类型对韧性的影响4.3耐久性4.3.1纤维对氯离子渗透的抑制作用4.3.2纤维对碳化的抵抗能力5.其他关键因素5.1纤维与砂浆的相互作用5.2纤维改性混凝土的工程实例5.3纤维改性混凝土的未来发展趋势总结纤维改性混凝土作为一种新型材料,具有比传统混凝土更好的力学性能和耐久性。
在建筑结构、道路与桥梁以及水利工程等领域都有广泛的应用。
在选择纤维材料时,根据具体应用需求选择合适的材料类型和添加量。
在施工过程中,需要合理设计混凝土配合比,并掌握搅拌、浇筑、抹灰和养护等技术。
性能优化方面,纤维能够显著提高混凝土的抗裂性能、韧性和耐久性。
纤维与砂浆的相互作用、工程实例以及未来的发展趋势也是需要重点关注的因素。
通过进一步研究和实践,纤维改性混凝土在工程领域将有更广阔的应用前景。
Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2019, 8(2), 442-446Published Online March 2019 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2019.82051Review on Fiber ConcreteShizhe LiuSchool of Civil Engineering, Qinghai University, Xining QinghaiReceived: Mar. 5th, 2019; accepted: Mar. 21st, 2019; published: Mar. 28th, 2019AbstractAs a new building material, fiber concrete not only has the advantages of traditional concrete, but also has many improvements in tensile strength, bending resistance, crack resistance, high tem-perature resistance and durability. Because of its obvious advantages compared with traditional concrete, it has been gradually recognized and applied in all walks of life, especially in the con-struction industry. This paper reviews the development history, performance advantages, types of fiber concrete, and summarizes them.KeywordsFiber Concrete, Performance, Durability, Development History纤维混凝土综述刘师喆青海大学土木工程学院,青海西宁收稿日期:2019年3月5日;录用日期:2019年3月21日;发布日期:2019年3月28日摘要作为一种新型建筑材料,纤维混凝土既拥有传统混凝土的各项优点,又在抗拉,抗弯,抗裂,耐高温及耐久性等多项性能有明显提高,由于其相较于传统混凝土的明显优势,在各行各业,特别是建筑行业已逐步得到认可应用,本文综述了纤维混凝土的发展历程,性能优势,种类,并对其进行总结。
纤维混凝土目前发展起来的纤维增强混凝土,应用最广的是指钢纤维增强混凝土、玻璃纤维增强混凝土和聚丙烯类纤维增强混凝土。
前者在国内已经制成高强纤维混凝土,抗压强度100~110MPa,抗弯强度也接近15MPa,抗冲击强度为普通混凝土的3.6~6.3倍。
纤维混凝土与普通混凝土相比,虽有许多优点,但毕竟代替不了钢筋混凝土。
人们开始在配有钢筋的混凝土中掺加纤维,使其成为钢筋-纤维复合混凝土,这又为纤维混凝土的应用开发了一条新途径。
钢纤维混凝土在混凝土拌合物中,掺入适量的钢纤维,可配成一种既可浇筑又可喷射的特种混凝土,这就是钢纤维混凝土。
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土抗拉、抗弯强度及耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性和抗裂、抗爆等性能都可得到提高。
因为大量很细的钢纤维均匀地分散在混凝土中,与混凝土接触的面积很大,因而,在所有的方向,都使混凝土的强度得到提高,大大改善了混凝土的各项性能。
1.钢纤维的基本要求(1)钢纤维的强度钢纤维混凝土破坏时,发现往往是钢纤维被拉断,这不是因为钢纤维抗拉强度不足,而是因为其韧性不足造成的。
因此,要提高其韧性。
如果材料通过淬火或其他急冷硬化方法获得,尽管其抗拉强度较高,但质地较脆,在搅拌过程中易被折断,反而会降低强化效果。
因此,只要不是易脆断的钢材,通常强度较高的纤维可满足要求。
一般钢纤维的抗拉强度不得低于380MPa。
当工程有特殊要求时,钢纤维抗拉强度可由需方根据技术与经济条件提出。
(2)钢纤维的尺寸和形状钢纤维的尺寸,主要由强化特性和施工难易性决定。
钢纤维如太粗或太短,其强化特性差,如过细或过长,则在搅拌时容易结团。
为了增强钢纤维同混凝土之间的粘结强度,常采用增大表面积或将纤维表面加工成凹凸形状,按外形可为平直形、波浪形、压痕形、扭曲形、端钩形、大头形等,见图10-46。
按横截面可为圆形、矩形、月牙形及不规则形等。
图10-46 钢纤维的外形钢纤维的标称长度指钢纤维两端点之间的直线长度,其尺寸可为15~60mm。
什么是纤维混凝土(一)引言概述:纤维混凝土是一种通过将钢纤维或其他纤维材料添加到混凝土中而得到的一种新型材料。
在传统混凝土基础上加入纤维材料,使得混凝土具有更好的抗拉强度、断裂韧性和耐久性等特点。
本文将从材料组成、纤维类型、制备过程和应用领域等方面来介绍纤维混凝土。
正文:1. 材料组成:1.1 水泥和骨料:与传统混凝土相同,纤维混凝土的主要组成部分还是水泥和骨料。
水泥起到胶结剂的作用,骨料提供混凝土的强度和稳定性。
1.2 纤维材料:纤维混凝土中添加的纤维材料可以是钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等。
这些纤维可以改善混凝土的抗拉强度和韧性,并防止开裂和脱落等现象的发生。
2. 纤维类型:2.1 钢纤维:钢纤维是纤维混凝土中常用的一种纤维类型。
它具有高强度和高延伸性,能够有效地抵抗裂缝扩展和塑性变形,提高混凝土的抗震性能。
2.2 玻璃纤维:玻璃纤维具有耐腐蚀、抗老化等特点,适用于在酸碱等恶劣环境中使用。
它的强度和刚度较高,但延伸性较低。
2.3 聚丙烯纤维:聚丙烯纤维是一种非金属纤维,具有良好的耐化学腐蚀性和电绝缘性,适用于一些特殊的工程环境。
3. 制备过程:3.1 材料搅拌:将水泥、骨料和适量的纤维材料放入搅拌机中进行搅拌,使其均匀混合。
3.2 混凝土浇筑:将混合好的纤维混凝土倒入模具中,采用振动方式排除空隙和气泡。
3.3 养护和固化:浇筑完成后,纤维混凝土需要进行养护和固化,以保证其在后续使用中的性能和稳定性。
4. 应用领域:4.1 建筑结构:纤维混凝土广泛应用于房屋、桥梁、隧道等建筑结构中,提高其抗震能力和耐久性。
4.2 道路和机场:纤维混凝土可用于修建道路、高速公路、机场跑道等,提高路面的抗裂性和承载能力。
4.3 管道工程:在污水处理厂、给水管道等工程中,纤维混凝土可增加管道的耐久性和防腐性能。
4.4 地基加固:纤维混凝土可用于地基加固工程,提高地基的稳定性和承载能力。
4.5 水利工程:纤维混凝土可应用于水库、堤坝等水利工程中,增加结构的抗冲击性和抗渗性能。
纤维增强混凝土介绍一纤维混凝土的发展概况纤维混凝土的发展始于20世纪初,其中以钢纤维混凝土研究的时间最早、应用的最广泛。
早在1910年,美国的HEPorter就发表了关于短钢纤维增强混凝土的第一篇论文。
1911年,美国的Graham则提出了将钢纤维加入普通钢筋混凝土中。
20世纪40年代,由于军事工程的需要,英、美、法、德等国的学者,先后发表了纤维混凝土的研究报告,但这些研究报告均未能从理论上说明纤维对混凝土的增强机理,因而限制了这种复合材料在工程结构中的推广应用。
纤维混凝土真正进入应用于工程的研究,是在经过50年后的20世纪60年代初期。
1963年,美国的J.P.Romua1di等发表了钢纤维约束混凝土裂缝发展机理的研究报告,首次提出了纤维的阻裂机理(或称纤维间距理论),才使这种复合材料的发展有实质性的突破,尤其钢纤维混凝土的研究和应用受到高度重视。
1966年,美国混凝土协会成立了纤维混凝土专业委员会(ACI544委员会),继而国际标准化协会也增设了纤维增强水泥制品技术标准委员会(简称ISOTC77)o 我国开展纤维混凝土的研究起步较晚,大约于20世纪70年代末,有关科研单位和大专院校才开始研究纤维混凝土的配合比、增强机理、物理力学性能等,并使纤维混凝土在实际工程中得以应用。
目前,在一些水利、交通、军工、建筑、矿山等行业,纤维混凝土已有成功的实际应用经验,我国对于纤维混凝土已从实验研究阶段逐渐过渡到了实际工程的应用阶段。
随着人们对这些新型材料的认识深化,其应用领域也不断扩大。
就目前的情况来看,纤维混凝土,特别是钢纤维混凝土在大面积混凝土工程上的应用最为成功。
若钢纤维掺量大约为混凝土体积的2.0%,其抗弯强度可提高2.5~3.0倍,韧性可提高10倍以上,抗拉强度可提高20%~50%°钢纤维混凝土在工程中应用很广,如桥面部分的罩面和结构;公路、地面、街道和飞机跑道;坦克停车场的铺面和结构;采矿和隧道工程、耐火工程以及大体积混凝土工程的维护与补强等。
河南建材2023年第4期各类型纤维混凝土的综述高兵凌志科吉林建筑大学(130000)摘要:随着建筑行业的发展与进步,以往普通混凝土的性能已经难以满足部分特殊工程的要求。
与普通混凝土相比,纤维混凝土不但有着普通混凝土原有的高抗压性,而且还能够增加自身的抗裂性能、抗渗性能以及韧性等特性。
自20世纪70年代我国引入纤维混凝土技术,到如今已经过了50多年。
目前,纤维混凝土早已成为一种应用广泛的新型建筑材料,并且纤维混凝土的类型也发展较多,在实际工程当中,正确合理的选择不同类型的纤维混凝土,对于工程质量和安全有着十分重要的意义。
关键词:纤维混凝土;力学性能;性能改善0引言在建筑行业中,混凝土是主要的建筑材料。
而在众多建筑材料当中,混凝土的用量最大,应用也最为广泛。
其成份是由粗砂、细砂、水泥以及按照比例掺入一定量的外加剂、掺合料,经过不断振捣、搅拌均匀、养护等工序,制作成的一种材料。
混凝土的生产工艺简单、用材来源丰富广泛、并且能与钢筋很好的结合在一起,由于其对自然环境有着很好的适应能力,如抗高温、耐火等特点,被人们广泛应用于住宅、水电站、机场跑道、码头等工程当中。
但是,随着城市的建设及现代建筑技术的不断革新,各类耗资大,耗费时间长的工程,如超高层建筑、大跨度桥梁等工程,加上近些年各类极端自然灾害的频繁发生,人们对工程质量安全制定了更为严格的条文规范,这也从另外一个方面,导致人们对于混凝土建筑材料作出了更高的要求。
普通混凝土由于其抗拉强度不高[1]、较易开裂、耐久性能差等缺点,在一定程度上限制了自身的优势。
适量的纤维加入到普通混凝土当中[2],一方面,能够体现出新型材料复合设计的思想,另一方面,也能够确保混凝土原有的高抗压性特点。
与此同时,还可以增加其的抗裂性、韧性和抗渗性等特性,使得其更能接近新型建筑材料的要求。
文章通过阐述纤维种类的性能差异,并对不同纤维混凝土类型进行对比分析,为工程技术人员在实际工程中提供参考及选择。
纤维对混凝土基体的作用将纤维掺入混凝土中使得混凝土性能发生明显的改善,将纤维混凝土的特点归纳如下:(1)与普通混凝土相比,纤维混凝土的抗拉强度、弯拉强度(又称折断模量、抗弯强度、抗折强度)、抗剪强度均有提高,尤其是对于高弹模纤维混凝土或高含量纤维混凝土提高的幅度更大。
(2)纤维在基体中可明显降低早期收缩裂缝,并可降低温度裂缝和长期收缩裂缝,阻止水泥基体原有缺陷(微裂缝)的扩展并有效延缓新裂缝的出现。
(3)纤维混凝土的收缩变形和徐变变形较基体混凝土有一定程度的降低。
(4)纤维混凝土的抗压疲劳和弯拉疲劳性能,以及抗冲击和抗爆裂性能显著提高。
(5)高弹模纤维增强混凝土用于钢筋混凝土和预应力混凝土构件,可显著提高构件的抗剪强度、抗冲切强度、局部受压强度和抗扭强度并延缓裂缝出现,降低裂缝宽度,提高构件的裂后刚度,提高构件的延性。
(6)由于纤维可降低混凝土微裂缝和阻止宏观裂缝扩展,故可使其耐磨性、耐空蚀性、耐冲刷性、抗冻融性和抗渗性有不同程度的提高;使侵蚀介质浸入基体的速率降低,对钢筋混凝土构件中钢筋的防腐蚀有利。
(7)某些特殊纤维配制的混凝土,其热学性能、电学性能耐久性能较普通混凝土也有变化。
如碳纤维混凝土导电性能显著提高,并具有一定的“压阻效应”;低熔点的合成纤维配制的纤维混凝土在火灾环境下,细微纤维熔化可降低混凝土的爆裂。
在混凝土中,并非所有的纤维都能起到完全相同的作用,这是由于不同的纤维分别具有的个性所决定的,例如纤维的弹性模量。
另一方面,这些纤维也有共性,例如所有纤维在混凝土中都能起到一定的抗裂作用。
聚丙烯纤维混凝土的主要性能在混凝土里掺加一定量的聚丙烯纤维后,聚丙烯纤维在混凝土内形成了一种加强系统,大大地改善了普通混凝土的性能:(1)提高了混凝土的抗裂性。
塑性状态的混凝土强度极低,而刚浇灌后的混凝土,常常表面失水较大,使混凝土发生塑性收缩而出现裂缝。
硬化的混凝土由于存在干燥收缩、温度收缩和碳化收缩,内部会产生各种收缩拉应力,当混凝土结构内产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生大量裂缝。
纤维混凝土
简介
纤维混凝土是一种新型的建筑材料,它是将纤维添加到水泥基体中形成的一种混凝土。
纤维可以是钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等不同材质的纤维。
纤维混凝土在施工中展现出了优异的性能,被广泛应用于建筑行业。
特点
1.优异的抗拉性能:纤维混凝土由于添加了纤维,其抗拉性能明显提
高,能够有效减少裂缝的产生。
2.改善抗冲击性能:纤维可以有效地吸收冲击能量,提高混凝土的抗
冲击性能。
3.增强抗裂性:纤维的添加可以有效地减少混凝土的收缩裂缝和徐变
裂缝,提高混凝土的抗裂性。
4.提高抗温变性:纤维混凝土在高温和低温环境下的性能稳定,不易
发生变形和开裂。
5.减轻结构重量:相比传统混凝土,纤维混凝土在保证强度的同时能
够减轻结构自重。
应用
纤维混凝土在建筑工程中有着广泛的应用,特别适用于以下领域: - 隧道和地下结构:由于纤维混凝土的抗裂性能和抗温性能优异,适用于隧道和地下结构的施工。
- 高速公路和桥梁:纤维混凝土能够提高路面、桥墩等结构的抗拉性能,延长使用寿命。
- 水利工程:纤维混凝土在水体冲击下表现出良好的抗冲击性能,适合用于水利工程的建设。
- 工业厂房:纤维混凝土可以减轻结构自重,提高建筑物整体性能,适用于工业厂房的建设。
结语
纤维混凝土作为一种新型的建筑材料,具有出色的性能和广泛的应用前景。
随着建筑技术的不断发展,纤维混凝土必将在未来的建筑工程中扮演重要角色,为建筑结构的稳定和耐久做出贡献。
纤维混凝土研究和应用综述(作者:指导教师:)摘要:本文对纤维混凝土的诞生背景做了简要陈述,介绍了目前国内外研究和应用比较多的纤维混凝土种类和其特点,重点介绍了聚丙烯合成纤维的国内外研究应用状况,对目前有关纤维混凝土阻裂理论进行了简要介绍,最后提出纤维混凝土作为一种新型的复合材料在推广其使用过程中所面临的问题,同时也是纤维混凝土发展中需要解决的问题。
关键词:纤维混凝土,聚丙烯纤维混凝土,阻裂,发展,混杂纤维混凝土,趋势混凝土是土木建筑工程中最主要的材料,混凝土结构广泛应用于各种房屋,然而,在使用过程中混凝土的耐久性正在受到人们的不断重视。
耐久性问题在很大程度上影响了房屋的安全性能和使用功能,如混凝土屋面的渗水现象、严寒地区混凝土的冻融破坏、CL离子侵蚀对沿海建筑的破坏、混凝土碳化对承载力的损失、钢筋锈蚀造成的混凝土裂缝开展等。
这些问题不仅影响了人们的正常使用,缩短了建筑物的使用寿命,由于要经常进行大量维修加固,给经济造成了很大的损失。
为了提高混凝土的耐久性,人们研制出了抗裂能力强、抗渗性好、抗冻融的高性能混凝土,为了达到以上性能,人们往往的做法是在混凝土伴制过程中加入各种外添加剂,如减水剂、膨胀剂等,在一定程度上改善了混凝土的抗渗性,但是只能在局部阶段并在一定条件下才能发挥作用,而且有些外添加剂会对混凝土性能产生副作用。
一、纤维混凝土的诞生自1824年水泥问世及随之诞生的混凝土与钢筋混凝土以来,至今已有100多年的历史。
混凝土工程技术总是伴随着工程建设的需要和科学技术的发展而进步。
在开始阶段,人们使用高流动性混凝土,而获得的强度很低。
后来,配制成塑性和流动性混凝土,强度和使用都有所改善。
到20世纪中叶,水泥混凝土技术的进步和设备的进一步改进,使混凝土又向干硬性或半干硬性方向转变,配制的强度更高,施工难度也随之增加。
由于外加剂技术的进步,混凝土拌合物向塑性和流动性方向发展。
混凝土强度和流动度得以兼顾,工程质量和速度同时得到提高。