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  • 纤维混凝土

    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。制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比(即纤维的长度与直径的比值)的短纤维。

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    纤维混凝土/纤维混凝土 编辑

     

    正文/纤维混凝土 编辑

      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,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。所用纤维按其材料性质可分为:①金属纤维。如钢纤维、不锈钢纤维。②无机纤维。主要有天然矿物纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造矿物纤维(抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有合成纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等)和植物纤维(西沙尔麻、龙舌兰等)。
      配制用纤维性能  主要性能见表。

    纤维混凝土纤维混凝土

      纤维在混凝土中的作用  制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比(即纤维的长度与直径的比值)的短纤维。但有时也使用长纤维(如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜)或纤维制品(如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡)。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,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。若纤维的体积掺量大于某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形,直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出,以致复合材料破坏。与普通混凝土相比,纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度,尤以韧性提高的幅度为大。
      石棉水泥  一种典型的纤维混凝土,广泛用于制造某些薄壁的建筑制品(见石棉)。
      玻璃纤维水泥  玻璃纤维与水泥砂浆的复合材料。配制这类复合材料时,应采用抗碱玻璃纤维。这种玻璃纤维含有一定量的氧化锆,其抗碱能力显著优于普通玻璃纤维。所用水泥基料的碱度应尽可能低。若使用普通玻璃纤维,则必须经过抗碱性材料的被覆处理。制备玻璃纤维水泥,可采用喷吹法,即将玻璃纤维无捻粗纱切短至一定长度,与水泥浆同时喷吹至模型上,再继之以真空脱水;也可用切短的玻璃纤维与水泥砂浆预先拌合后,再用灌筑、加压、挤出等方法成型;若采用长纤维或网格布时,则用抹浆法成型。采用喷吹脱水法的玻璃纤维水泥,其纤维的体积掺量可达6%,与未增强的水泥砂浆相比,其28天抗拉极限强度可提高2~3倍,抗弯极限强度可提高3~4倍,韧性可提高15~20倍。玻璃纤维在水泥基料中的长期耐久性尚有待进一步积累资料,故此种材料在80年代主要用于制作外墙挂板、阳台栏板、永久性模板等非承重构件。
      钢纤维混凝土  钢纤维与水泥砂浆或混凝土的复合材料。所用钢纤维有截面呈圆形或矩形的长直纤维和多种异形钢纤维。纤维的长径比一般为50~100,纤维的体积掺量一般为1~2%。制备钢纤维混凝土可将钢纤维与混凝土混合后,再经振捣、离心、挤出等法成型,也可采用喷射法成型。当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时,则可制成泵送钢纤维混凝土。用普通混凝土的制造方法制成的钢纤维混凝土与素混凝土相比,其抗拉极限强度可提高30~50%,抗弯极限强度可提高50~150%,韧性可提高10~50倍。钢纤维混凝土主要用于桥面、路面、飞机跑道的面层,巷道与隧道的衬砌,岩坡稳定、水工建筑以及抗震、抗爆等工程。
      聚丙烯纤维混凝土  聚丙烯单丝、膜裂纤维或纤化薄膜与水泥砂浆或混凝土制成的复合材料。膜裂纤维切短至40~50毫米与混凝土混合,纤维的体积掺量一般不超过0.5%。此种纤维混凝土的抗冲击性好,主要用于制造桩帽及加固河岸等。

     

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