玄武岩纤维筋
玄武岩纤维复合筋在建筑工程中的应用
玄武岩纤维复合筋在建筑工程中的应用引言:玄武岩纤维复合筋是一种新型的建筑材料,具有优异的力学性能和耐久性,逐渐得到了广泛的关注和应用。
本文将从材料的特点、应用领域和优势等方面探讨玄武岩纤维复合筋在建筑工程中的应用。
一、材料的特点1.1强度高:玄武岩纤维复合筋具有很高的抗拉强度和抗压强度,能够承受较大的荷载;1.2轻质:相比于传统的钢筋,玄武岩纤维复合筋的密度较低,重量较轻,有助于减轻建筑物的自重;1.3耐腐蚀:玄武岩纤维复合筋能够有效抵抗腐蚀,对于海洋环境或者酸碱环境下的建筑物具有很好的耐久性;1.4耐高温:玄武岩纤维复合筋具有很好的耐高温性能,能够在火灾等高温环境下保持结构的完整性;1.5施工方便:玄武岩纤维复合筋可以根据需要进行切割和焊接,方便施工操作。
二、应用领域2.1预制构件:玄武岩纤维复合筋可以用于生产预制构件,如梁、板、柱等,并能够满足不同形状和尺寸的要求;2.2桥梁工程:玄武岩纤维复合筋可以用于桥梁的梁体、桩基和纤维增强土工程等方面,提高桥梁的承载能力和抗震性能;2.3隧道工程:隧道工程需要具有良好的防火、耐腐蚀和抗震性能,玄武岩纤维复合筋能够满足这些要求,并且可以减轻隧道结构的重量;2.4防护结构:玄武岩纤维复合筋可以用于建筑物的防护结构,如地下室的加固、墙体的防撞和防火等方面;2.5水利工程:水利工程中的堤坝、水闸、水库等结构也可以采用玄武岩纤维复合筋,提高工程的稳定性和寿命。
三、优势和挑战3.1优势3.1.1轻质高强:相比于传统的钢筋,玄武岩纤维复合筋具有更轻的自重和更高的抗拉强度,能够减轻建筑物的负荷,并且提高抗震性能;3.1.2耐久性好:玄武岩纤维复合筋能够有效抵抗腐蚀和高温,具有很好的耐久性;3.1.3施工方便:玄武岩纤维复合筋可以根据需要进行切割和焊接,方便施工操作;3.1.4环保可持续:玄武岩纤维复合筋采用了天然的岩矿资源,减少了对于钢铁等有限资源的消耗,具有环保可持续发展的特点。
一种玄武岩纤维复合筋及复合拉索的制备方法
一种玄武岩纤维复合筋及复合拉索的制备方法我跟你说啊,玄武岩纤维复合筋及复合拉索的制备这事儿,我一开始的时候真是两眼一抹黑,完全是瞎摸索。
我最先尝试的时候,就是想当然地把玄武岩纤维往一块儿堆,以为这样就能形成复合筋,结果你猜怎么着,完全不行。
那些纤维根本就不抱团,松松散散的,一受力就全散架了,这可真是一次失败的教训。
后来我就想啊,就像盖房子得有个框架一样,这玄武岩纤维肯定也得有个啥东西把它们聚拢起来。
于是我就找了一些粘结剂,想让这些纤维和粘结剂混合一下。
但这个粘结剂的量可太难把握了。
我开始的时候放多了,弄出来的复合筋硬邦邦的,就像一根棍子,根本没有那种韧性和弹性,而且纤维之间感觉都被涂层给堵住了,都体现不出玄武岩纤维的优势了。
经过这么几次失败,我就知道这个量必须要精确控制。
我就像厨师做菜放盐一样,得小心翼翼地一小点一小点地加粘结剂。
我还一边加一边搅拌纤维,这个搅拌也很有学问。
不能太猛,太猛了纤维都搅断了;也不能太轻,太轻了粘结剂又混合不均匀。
我就一点点尝试不同的搅拌速度和时间,有点像你泡咖啡的时候,你得把那个咖啡粉和水搅拌均匀,但是又不能把咖啡粉给搅得太碎太烂。
再来说说复合拉索,拉索不是还涉及到一些别的结构。
我在做复合拉索的时候,发现仅仅是把纤维弄好还不够,拉索还需要考虑它的强度分布。
一开始我不太懂这一点,就是简单地按照复合筋的做法做了拉索,结果在强度测试的时候,拉索有的地方很容易就断了。
后来我就意识到这个拉索在制作的时候得根据不同的受力情况来调整纤维的排列方向和密度。
这就好像搭乐高积木一样,你得把那些砖块合理搭配,该横着放竖着放都得想清楚。
还有啊,这个制备过程的温度和湿度其实也有影响。
有次天气很潮湿,我没注意到这个变化,结果做出来的复合筋和拉索表面都有点受潮,虽然看起来没什么大问题,但是一测试性能就大打折扣了。
从那以后,我就开始关注环境条件,在潮湿天气我就自己搭建了个干燥一点的小空间来做这些工作,就像给它们盖个小房子躲雨似的。
玄武岩纤维筋
4、剪切强度 复合筋的剪切强度较低,是极限抗拉强度的26%左 右。所以施工中的复合筋材可用普通的手锯在垂直方 向锯开,施工很方便。
5、耐腐蚀、不生锈
复合筋不生锈、耐腐蚀,尤其具有极高的耐酸性和耐 盐性。对水泥砂浆中的盐分浓度及盐分或二氧化碳的浸透 和扩散等具有较高的容许度;可以在苛刻环境下或超低温 下使用。 工程应用结果表明:采用特定的树脂和玄武岩纤维制 成的复合筋,承受碱性环境的性能也非常良好,在地下可 使用50年。使用温度较广,在-270℃-700℃之间均可使用 。
玄武岩纤维
玄武岩纤维是以火山喷 出岩为原料,通过铂铑合金 拉丝漏板制成的连续纤维。 作为国内一种新型纤维材料 ,玄武岩纤维具有独特的力 学性能、滨海建设中钢 筋腐蚀问题日益突出,玄武 岩纤维筋是目前最好的钢筋 替代品,玄武岩纤维筋混凝 土在滨海土木中具有很好的 应用前景。
一、玄武岩纤维复合筋的特点:
1、相对密度小
复合筋的相对密度在 1.8 —2.1g/cm3之间,是钢筋的 1/4和铜筋的1/5。使用玄武岩纤维复合筋(BFRP)筋,使 建筑物减轻了自身的重量,同时在运输、施工和安装中也 更加方便。
2、抗拉强度和抗拉弹性模量 复合筋的强度均在800 Mpa以上,弹性模量在40-45 Gpa 左右,是铜筋的36%。 3、抗压强度和抗压弹性模量 一般复合筋的抗压弹性模量是抗拉弹性模量的 77% 左 右,柱体采用螺旋形连续箍筋有利于提高抗压强度。
3.玄武岩纤维的生产现状 截止到2010年底国内生产玄武岩纤维的厂家有浙石 金、四川航天拓鑫、牡丹江金石、山西巴塞奥特等八家 。以下为2010年底八家企业的产量。
三、总结
作为一种绿色环保的新型混凝土增强材料,玄武岩纤 维有着广阔的应用前景。其良好的力学性能、较高的性价 比和稳定的化学性质,可用于代替生产钢材、铝合金等紧 缺矿产资源,对促进国民经济建设有着重要的意义。 目前玄武岩纤维筋混凝土制作的问题,已经克服,期 待耐久性研究后,可用于滨海建设工程。
玄武岩纤维复合筋简介及特点
玄武岩纤维复合筋简介及特点展开全文玄武岩纤维复合筋是目前玄武岩纤维复合材料中应用比较广泛的产品,虽然目前有玻纤复合筋,以及碳纤复合筋的竞争,但是玄武岩纤维复合筋凭借着独特的性能特点,还是在建筑应用领域占有一席之地,因此小编还是觉得有必要给大家介绍一下玄武岩纤维复合筋的特性。
玄武岩纤维复合筋(Basalt Fiber Reinforced Plastics简称BFRP)是以玄武岩纤维为增强材料,以合成树脂为基体材料,经拉挤工艺和特殊的表面处理形成的一种新型非金属复合材料。
玄武岩纤维复合筋具有高强、轻质、耐腐蚀等优异的理化性质。
同时,玄武岩纤维复合筋的热膨胀系数与混凝土相近,确保了混凝土与筋材的同步变形;加之由于该材料在纵向可连续生产,用于连续配筋水泥混凝土可根据路段长度进行配置,减少了钢筋配筋纵向焊接工序,大大提高了工程建设进度,具有广泛的工程应用前景。
玄武岩纤维复合筋可以明显延长腐蚀环境中的水泥混凝土结构寿命,与传统钢筋混凝土结构相比具有优异的力学、物理及化学性能。
①抗拉强度高,是普通钢筋强度的3倍以上;②优异的耐腐蚀性(是其他任何纤维材料制品所不可比拟的);③密度小,纤维复合筋的密度仅为普通钢筋的1/4左右;④纤维复合筋的热膨胀系数与混凝土相近,两者间不会产生大的温度应力;⑤透波性能好,不屏蔽;⑥不导电不导热;⑦可预制标准弯形及其他形状。
(一)、物理特性密度:纤维复合筋的密度范围在1.9-2.1g/cm³之间,只有钢筋的1/4,见表1。
表1 典型的纤维增强筋材的密度表(g/cm³)钢筋玻璃纤维玄武岩纤维碳纤维芳纶纤维7.90 1.25-2.10 1.90-2.10 1.50-1.60 1.25-1.40热膨胀系数:纤维增强复合筋的纵向和横向的热膨胀系数的不同,主要取决于纤维的类型、树脂和纤维的容积率。
热膨胀的纵向系数受纤维属性的影响,而横向系数主要受树脂的影响。
下表列出钢筋和不同类型的纤维复合筋的横向和纵向热膨胀系数。
玄武岩纤维筋材 BFRP
玄武岩纤维筋(BFRP Rebar)【产品概述】Product Overview玄武岩纤维筋(BFRP)是以玄武岩纤维为增强材料与乙烯基树脂及填料固化剂等基体相结合经拉挤工艺成型的一种新型复合材料。
BFRP is a new kind of composite material, which is Basalt fiber as reinforcement material, combines with vinylite (resin), padding and other curing agent, then through pultrusion molding process.【产品介绍】Product Introduction玄武岩纤维筋(BFRP)是以玄武岩纤维为增强材料与乙烯基树脂及填料、固化剂等基体相结合,经拉挤工艺成型的一种新型复合材料。
与钢筋不同的是,玄武岩纤维筋密度是1.9-2.1g/cm3。
BFRP is a new kind of composite material which basalt fiber combines with vinylite, padding and curing agent. The difference with steel, the density of BFRP is 1.9-2.1 g/cm3.玄武岩纤维筋是一种不生锈的电绝缘体,具有非磁性,尤其是:具有极高的耐酸性和耐碱性。
对水泥砂浆中的水分浓度及二氧化碳的浸透和扩散具有较高的容许度,可防止在苛刻环境下混凝土构筑物的腐蚀,从而达到提高建筑物的耐久性的作用。
BFRP is a kind of rustless electrical insulator, with non magnetic, especially with great acid resistance and alkali resistance. It could develop the durability of construction.特性:Property:非磁性、电绝缘、强度高、弹性模量高、热膨胀系数与水泥混凝土相近。
玄武岩纤维复合筋 施工工艺
玄武岩纤维复合筋特点、性能及施工工艺玄武岩纤维复合筋玄武岩纤维复合筋采用高强度的玄武岩纤维及乙烯基树脂(环氧树脂)在线拉挤、缠绕、表面涂覆和复合成型,连续生产的新型建筑材料。
玄武岩纤维复合筋在耐化学腐蚀、高轴向抗拉强度抗疲劳性能、大的弹性变形能力,非磁性、重量轻等方面优于钢筋,尤其是玄武岩纤维复合筋高抗腐蚀性及重量很轻等特点,对于高腐蚀环境中延长结构使用寿命、降低维护费用、节约资源和降低结构自身重量意义重大,也有望从根本上解决钢筋混凝土结构的腐蚀问题。
目前武岩纤维复合筋主要代替传统的普通钢筋应用于公路工程特别是高速公路配筋水泥混凝土路面及桥梁桥面水泥混凝土铺装层及现浇层中,大量工程实例表明玄武岩纤维复合筋能够有效控制裂缝的产生及发展,防止路(桥)面积水下渗,防止结构物内部钢筋锈蚀,解决桥梁(路面)工程结构物中筋材在腐蚀环境中不被腐蚀或延缓腐蚀,改善路(桥)面整体使用性能、延长使用寿命,具有重要意义。
1 分类玄武岩纤维复合筋分为螺纹筋和无螺纹筋,在水泥混凝土中应用的玄武岩纤维复合筋应采用螺纹筋,以增强筋与混凝土的握裹力。
2 规格玄武岩纤维复合筋的公称直径范围为3mm~50cm,推荐的公称直径为3mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm和25mm等规格。
3 技术要求3.1 外观玄武岩纤维复合筋表面不应有突出的纤维毛刺,纤维和树脂之间的界面不应存在破坏。
3.2 尺寸玄武岩纤维复合筋的公称尺寸及允许偏差应符合下表的要求:玄武岩纤维复合筋公称尺寸及允许偏差4 性能4.1 特性玄武岩纤维复合筋可以明显延长腐蚀环境中的水泥混凝土结构寿命,与传统钢筋混凝土结构相比具有优异的力学、物理及化学性能。
(1)抗拉强度高,是普通钢筋的3倍以上;(2)优异的耐腐蚀性,解决北方高寒地区、南方潮湿地区和酸碱环境恶劣的地区桥梁、路面钢筋混凝土结构的耐腐蚀性问题、寿命问题(是其他任何材料所不可比拟的);(3)密度小,纤维复合筋的密度仅为普通钢筋的1/4左右;(4)纤维复合筋的热膨胀系数与混凝土相近,两者间不会产生大的温度应力;(5)透波性能好,不屏蔽;(6)不导电不导热;(7)可预制标准弯形及其他形状。
玄武岩纤维复合材料筋有哪些独特优势和应用领域?
玄武岩纤维复合筋是采用高强度的玄武岩纤维及乙烯基树脂(环氧树脂)经拉挤、缠绕复合成型的新型材料。
玄武岩纤维复合筋的优势1、比重轻,为普通钢筋的1/4左右;2、拉伸强度高,约为普通钢筋的3-4倍;3、耐酸耐碱、绝缘绝磁、透波性能好、耐侯性好;4、热膨胀系数与混凝土相近,显著减少早期裂缝;5、运输方便、可设计性好、施工效率高;6、提高使用寿命、降低维护费用;7、相比钢筋损耗量减少6%。
应用领域1、混凝土桥梁结构上的应用在寒冷的冬天,每年要在桥梁、路面上撒布大量的工业用硝酸盐,以防冰冻。
但盐水对传统钢筋混凝土桥梁的的腐蚀十分严重。
若使用复合筋可大减少桥梁腐蚀问题,降低维修成本,增加桥梁使用寿命。
2、在道路建设中的应用在道路建设中,主要采用边疆配筋的混凝土路面及预应力混凝土公路都需要提高耐久性。
因为道路冬季撒盐的使用,会加剧钢筋的腐蚀。
为解决防蚀问题,道路采用复合筋材显示出了很大的优势。
3、在海港、码头、沿海、停车场等结构混凝土领域中的应用。
无论是高层的停车场,地面停车场还是地下停车场都有冬季防冻问题,沿海地区很多建筑物的钢筋,由于海风中海盐的腐蚀而发生明显的劣化。
玄纤复合筋优于钢筋的抗拉强度、弹性模量使其成为地下工程的加固补强的不二之选材料,同时隧道混凝土补强和地下石油储备设施中也广泛应用。
4、在防腐建筑上的应用。
生活废水和工业废水是钢筋的重大腐蚀根源,其他气态、固态和液态的化学品也可以造成钢筋的腐蚀。
而复合筋耐腐蚀性胜过钢筋,因而它在污水处理厂、废水处理设备、石汕化工设备等都可以广泛的应用其中。
5、在地下工程中的应用。
在地下工程中,通常会使用复合筋格栅来增强。
6、在低导电和非磁性领域的构件中应用。
由于复合筋的电绝缘和易透电磁波特点,对防止因电流感应或短路造成人身危害,保护敏感电子通讯设备的领域使用混凝土建筑物,充分利用了复合筋非磁性和非导电性特的性能,广泛用于医疗保建部门的磁共振成像设施基础、机场、军用设施、通讯大楼、防雷达干扰建筑物、高级办公大厦、地震预测观察站、电子设备房等。
玄武岩纤维复合筋 施工工艺
玄武岩纤维复合筋特点、性能及施工工艺玄武岩纤维复合筋玄武岩纤维复合筋采用高强度的玄武岩纤维及乙烯基树脂(环氧树脂)在线拉挤、缠绕、表面涂覆和复合成型,连续生产的新型建筑材料。
玄武岩纤维复合筋在耐化学腐蚀、高轴向抗拉强度抗疲劳性能、大的弹性变形能力,非磁性、重量轻等方面优于钢筋,尤其是玄武岩纤维复合筋高抗腐蚀性及重量很轻等特点,对于高腐蚀环境中延长结构使用寿命、降低维护费用、节约资源和降低结构自身重量意义重大,也有望从根本上解决钢筋混凝土结构的腐蚀问题。
目前武岩纤维复合筋主要代替传统的普通钢筋应用于公路工程特别是高速公路配筋水泥混凝土路面及桥梁桥面水泥混凝土铺装层及现浇层中,大量工程实例表明玄武岩纤维复合筋能够有效控制裂缝的产生及发展,防止路(桥)面积水下渗,防止结构物内部钢筋锈蚀,解决桥梁(路面)工程结构物中筋材在腐蚀环境中不被腐蚀或延缓腐蚀,改善路(桥)面整体使用性能、延长使用寿命,具有重要意义。
1 分类玄武岩纤维复合筋分为螺纹筋和无螺纹筋,在水泥混凝土中应用的玄武岩纤维复合筋应采用螺纹筋,以增强筋与混凝土的握裹力。
2 规格玄武岩纤维复合筋的公称直径范围为3mm~50cm,推荐的公称直径为3mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm和25mm等规格。
3 技术要求3.1 外观玄武岩纤维复合筋表面不应有突出的纤维毛刺,纤维和树脂之间的界面不应存在破坏。
3.2 尺寸玄武岩纤维复合筋的公称尺寸及允许偏差应符合下表的要求:玄武岩纤维复合筋公称尺寸及允许偏差4 性能4.1 特性玄武岩纤维复合筋可以明显延长腐蚀环境中的水泥混凝土结构寿命,与传统钢筋混凝土结构相比具有优异的力学、物理及化学性能。
(1)抗拉强度高,是普通钢筋的3倍以上;(2)优异的耐腐蚀性,解决北方高寒地区、南方潮湿地区和酸碱环境恶劣的地区桥梁、路面钢筋混凝土结构的耐腐蚀性问题、寿命问题(是其他任何材料所不可比拟的);(3)密度小,纤维复合筋的密度仅为普通钢筋的1/4左右;(4)纤维复合筋的热膨胀系数与混凝土相近,两者间不会产生大的温度应力;(5)透波性能好,不屏蔽;(6)不导电不导热;(7)可预制标准弯形及其他形状。
玄武岩纤维复合筋
2007年7月18日国家交通部以交科教 发(2007)397号文件批准了《公路工 程玄武岩纤维及其制品》这一制订行业 标准的立项。计划编号为:JT2007-37, 要求2009年完成,归口单位为:全国 交通工程标委会,负责起草单位为: 浙江石金玄武岩纤维有限公司、交通 部公路科学研究院。
性的混凝土建筑物应用CBF筋,特别是对有特殊要求的工程,如:地震 台、机场、观测站等无磁化建筑,是其他材料无法取代的。
2.与水泥混凝土结合性好。 玄武岩纤维是由天然火山岩直接拉制而成,自身密度、成份、容重均与
水泥相当,具有天然的耐碱性,与水泥、混凝土黏结力强(拉拔强度 >35Mpa,国标为30Mpa),与水泥热胀冷缩系数一致,耐环境性好。
玄武岩纤维螺纹筋用量
规格直径
长
合计
共计
10mm
274M/根 274M/根
189根 , 51786m 151根 , 41374m
93160m, 15.371吨
8mm
342 M/根 342 M/根
216根 ,73872m 168根 , 57456m
131328m, 13.92吨
注:复合材料螺纹筋:螺距10mm,螺纹高度1-2mm.总计用GBF玄武岩复合筋22.5万米。 包装:直径10mm 274m/卷 2)直径8mm 342m/卷
玄武岩纤维复合筋和钢筋的性价比(当时价)
名称 钢筋的直径16(mm) 玄武岩纤维筋的直径10(mm)
CBF筋比钢筋节约
材料密度 1580(g/m) 165(g/m)
重量(T) 单价(元/吨) 合计(万元)
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1、相对密度小
复合筋的相对密度在 1.8 —2.1g/cm3之间,是钢筋的 1/4和铜筋的1/5。使用玄武岩纤维复合筋(BFRP)筋,使 建筑物减轻了自身的重量,同时在运输、施工和安装中也 更加方便。
2、抗拉强度和抗拉弹性模量 复合筋的强度均在800 Mpa以上,弹性模量在40-45 Gpa 左右,是铜筋的36%。 3、抗压强度和抗压弹性模量 一般复合筋的抗压弹性模量是抗拉弹性模量的 77% 左 右,柱体采用螺旋形连续箍筋有利于提高抗压强度。
3.玄武岩纤维的生产现状 截止到2010年底国内生产玄武岩纤维的厂家有浙石 金、四川航天拓鑫、牡丹江金石、山西巴塞奥特等八家 。以下为2010年底八家企业的产量。
三、总结
作为一种绿色环保的新型混凝土增强材料,玄武岩纤 维有着广阔的应用前景。其良好的力学性能、较高的性价 比和稳定的化学性质,可用于代替生产钢材、铝合金等紧 缺矿产资源,对促进国民经济建设有着重要的意义。 目前玄武岩纤维筋混凝土制作的问题,已经克服,期 待耐久性研究后,可用于滨海建设工程。
4、剪切强度 复合筋的剪切强度较低,是极限抗拉强度的26%左 右。所以施工中的复合筋材可用普通的手锯在垂直方 向锯开,施工很方便。
5、耐腐蚀、不生锈
复合筋不生锈、耐腐蚀,尤其具有极高的耐酸性和耐 盐性。对水泥砂浆中的盐分浓度及盐分或二氧化碳的浸透 和扩散等具有较高的容许度;可以在苛刻环境下或超低温 下使用。 工程应用结果表明:采用特定的树脂和玄武岩纤维制 成的复合筋,承受碱性环境的性能也非常良好,在地下可 使用50年。使用温度较广,在-270℃-700℃之间均可使用 。
二、玄武岩纤维的应用
1、玄武岩纤维在混凝土中的应用 高强度、高耐温、高耐磨、抗冲击的新型复合混凝 土。耐久性好,强度提高。
2、玄武岩纤维在建筑结构中的应用
(1)建筑结构加固
可以节约建筑成本,减少工期,对老旧建筑进行加固, 常用的增强复合纤维有碳纤维、玻璃纤维、和芳纶纤维以将其制 成玄武岩纤维筋在某些重要结构中代替钢筋使用。