纤维混凝土的性能及比较
C50钢纤维混凝土的优势和施工要点
引言概述:C50钢纤维混凝土是一种具有优异性能和特点的新型建筑材料。
它是通过在混凝土中添加一定比例的钢纤维而形成的复合材料。
C50钢纤维混凝土不仅具有传统混凝土的强度和耐久性,还具有钢纤维的增强作用,从而进一步提高了其抗压、抗拉和抗冲击性能。
正文内容:1. C50钢纤维混凝土的优势1.1 抗折性能:钢纤维的加入可以提高混凝土的抗折性能,有效抑制裂缝的发展,并增加混凝土的抗震性能。
1.2 抗冲击性能:C50钢纤维混凝土具有良好的抗冲击性能,能够承受冲击载荷,并降低结构受损的风险。
1.3 耐久性:钢纤维的加入可以有效提高混凝土的耐久性,延长结构的使用寿命,降低维护成本。
1.4 抗渗透性:C50钢纤维混凝土具有较低的渗透性,能够有效抵抗外界侵蚀,提高建筑物的防水性能。
1.5 施工便利性:C50钢纤维混凝土的施工相对简单,相比于传统混凝土,不需要进行钢筋的布置,节省了施工时间和成本。
2. 施工要点2.1 材料准备:合理选择钢纤维和混凝土材料,确保其质量符合标准要求,并进行有效的试验验证。
2.2 配合比设计:根据工程要求和使用环境,合理设计混凝土的配合比,控制材料用量,确保混凝土的各项性能达到设计要求。
2.3 施工工艺:采用适当的施工工艺,确保混凝土的浇筑均匀,充分振捣,排除内部空洞和夹杂物,提高混凝土的密实性和均一性。
2.4 成型和养护:根据结构要求和养护规范,进行合理的成型和养护,保证混凝土的强度和耐久性。
2.5 质量控制:建立健全的质量控制体系,严格按照施工规范和质量验收标准进行监控和检测,确保施工质量符合要求。
3. C50钢纤维混凝土在工程应用中的案例3.1 高速公路桥梁:C50钢纤维混凝土可以有效提高桥梁的抗震性能和耐久性,降低维护成本。
3.2 隧道工程:C50钢纤维混凝土能够增加隧道的抗火性能和抗冲击性能,提高隧道的安全性。
3.3 商业建筑:C50钢纤维混凝土具有优异的抗折性能和耐久性,适用于商业建筑的地下室和地面结构。
纤维混凝土的类型
纤维混凝土的类型引言:纤维混凝土是一种通过在混凝土中添加纤维材料来增强其性能和耐久性的工程材料。
纤维混凝土具有较高的韧性、抗裂性和耐久性,被广泛应用于各种建筑和基础设施工程中。
本文将介绍几种常见的纤维混凝土类型,包括钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和玻璃纤维混凝土。
一、钢纤维混凝土钢纤维混凝土是将钢纤维添加到混凝土中,以增强其抗拉强度和抗冲击性能。
钢纤维可以是直径为0.25-0.75mm的钢丝或钢纤维束。
钢纤维混凝土广泛应用于地下工程、隧道、桥梁和机场跑道等需要抗震、抗裂和耐久性的工程中。
钢纤维的添加可以有效地控制混凝土的裂缝扩展,提高混凝土的抗冲击性能。
二、聚丙烯纤维混凝土聚丙烯纤维混凝土是将聚丙烯纤维添加到混凝土中,以改善其韧性和抗裂性能。
聚丙烯纤维是一种具有较高拉伸强度和抗化学腐蚀性能的合成纤维材料。
聚丙烯纤维混凝土广泛应用于地面工程、地下结构和水利工程中。
聚丙烯纤维的添加可以有效地防止混凝土的裂缝扩展,提高混凝土的韧性和抗冲击性能。
三、玻璃纤维混凝土玻璃纤维混凝土是将玻璃纤维或玻璃纤维布添加到混凝土中,以增强其抗拉强度和耐久性。
玻璃纤维是一种具有较高拉伸强度和抗腐蚀性能的无机纤维材料。
玻璃纤维混凝土广泛应用于建筑外墙、隔墙和预制构件等工程中。
玻璃纤维的添加可以有效地增加混凝土的抗拉强度,提高混凝土的耐久性。
结论:纤维混凝土通过添加纤维材料来改善混凝土的性能和耐久性。
钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和玻璃纤维混凝土是常见的纤维混凝土类型。
钢纤维混凝土用于抗震、抗裂和耐久性要求较高的工程;聚丙烯纤维混凝土用于改善混凝土的韧性和抗裂性能;玻璃纤维混凝土用于增强混凝土的抗拉强度和耐久性。
纤维混凝土在建筑和基础设施工程中具有广泛的应用前景。
混凝土中的纤维对力学性能有什么影响
混凝土中的纤维对力学性能有什么影响在建筑领域中,混凝土是一种被广泛应用的重要材料。
为了进一步优化混凝土的性能,研究人员尝试在其中添加各种纤维。
那么,这些纤维的加入究竟会对混凝土的力学性能产生怎样的影响呢?这是一个值得深入探讨的问题。
首先,我们来了解一下常见的用于混凝土的纤维类型。
有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等。
不同类型的纤维具有不同的特性,因此对混凝土力学性能的影响也各有差异。
钢纤维的加入能够显著提高混凝土的抗拉强度和抗剪强度。
这是因为钢纤维本身具有很高的强度和韧性,能够有效地限制混凝土内部微裂缝的扩展。
当混凝土受到拉力或剪力作用时,钢纤维可以承担一部分荷载,从而延缓裂缝的出现和发展,大大增强了混凝土的变形能力和韧性。
比如说,在道路工程中,使用钢纤维混凝土可以减少路面裂缝的产生,提高路面的使用寿命和承载能力。
玻璃纤维在一定程度上也能增强混凝土的力学性能,但其效果通常不如钢纤维显著。
玻璃纤维能够增加混凝土的抗裂性和抗冲击性,使其在一些特殊环境下表现更为出色。
聚丙烯纤维的主要作用是控制混凝土的早期收缩裂缝。
在混凝土硬化过程中,由于水分的蒸发和水泥的水化反应,容易产生收缩裂缝。
聚丙烯纤维的存在可以有效地减少这种裂缝的出现,提高混凝土的抗渗性和耐久性。
纤维的掺入量也是影响混凝土力学性能的一个重要因素。
如果掺入量过少,可能无法充分发挥纤维的增强作用;而掺入量过多,则可能会导致混凝土的工作性能下降,如流动性变差、振捣困难等,同时也可能会增加成本。
因此,需要通过试验确定一个合理的纤维掺入量,以达到最佳的力学性能和经济效益。
纤维的长度和直径也会对混凝土的力学性能产生影响。
一般来说,纤维长度越长、直径越细,其增强效果越好。
但过长的纤维可能会在搅拌过程中出现结团现象,影响混凝土的均匀性;过细的纤维则可能在生产和施工过程中容易断裂,从而降低其增强效果。
纤维在混凝土中的分布均匀性同样至关重要。
如果纤维分布不均匀,局部区域的纤维含量过高或过低,会导致混凝土的力学性能不稳定。
玄武岩纤维混凝土基本力学性能与应用研究共3篇
玄武岩纤维混凝土基本力学性能与应用研究共3篇玄武岩纤维混凝土基本力学性能与应用研究1玄武岩纤维混凝土是一种新型的混凝土材料,在建筑结构、道路和桥梁等工程中有着广泛的应用。
本文将详细介绍玄武岩纤维混凝土的基本力学性能以及它在工程实践中的应用。
一、玄武岩纤维混凝土的基本力学性能1. 强度性能玄武岩纤维混凝土的强度较高,可以达到一般混凝土的两倍以上。
这主要是因为玄武岩纤维能够增加混凝土的拉伸强度。
通过添加适量的玄武岩纤维,混凝土的疲劳强度和冲击强度也可以大幅度提高。
2. 抗裂性能由于混凝土在受力时易于出现裂纹,抗裂性能成为衡量混凝土材料实用性的重要指标之一。
玄武岩纤维混凝土加入的纤维可以有效防止混凝土出现裂纹,特别是在沉降变形大的地区,使用玄武岩纤维混凝土可以减少混凝土的裂缝数量,提高结构的整体稳定性。
3. 耐久性能玄武岩纤维混凝土的耐久性能相对于一般混凝土提升了不少。
由于玄武岩纤维具有较高的化学稳定性和抗腐蚀性能,与其混合的混凝土也会受益于这些优良的特性。
因此,玄武岩纤维混凝土在一些特殊场合下可以发挥更为持久的作用。
4. 硬化时间相对于普通混凝土,玄武岩纤维混凝土的硬化时间要长一些,这是因为玄武岩纤维会阻碍混凝土内部的水分蒸发。
但是,加入适量的玄武岩纤维能够促进混凝土的自性收缩,有助于提高混凝土的密实度,提高其力学强度。
二、玄武岩纤维混凝土的应用1. 建筑结构玄武岩纤维混凝土在建筑结构中的应用十分广泛,如框架结构、支撑结构、砌体结构等。
由于玄武岩纤维混凝土具有较高的强度和抗裂性能,能够增强建筑结构的整体稳定性和承载能力。
2. 道路由于玄武岩纤维混凝土可以提高道路的耐久性和抗裂性能,许多地方采用了玄武岩纤维混凝土作为道路面层的建材。
同时,还可以将玄武岩纤维混凝土与水泥或沥青混合,用于道路基层的加固和荷载分布控制。
3. 桥梁在桥梁的建设中,玄武岩纤维混凝土可以用于桥墩、拱桥和桥面的建造。
由于桥梁的结构比较复杂,对于建筑材料的力学性能和耐久性都有比较高的要求,而玄武岩纤维混凝土则可以提供一个比较优良的解决方案。
混凝土中添加纤维的原理与应用
混凝土中添加纤维的原理与应用一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中的材料。
随着建筑结构的复杂化和工程环境的多样化,对混凝土的性能要求越来越高。
在传统混凝土基础上,添加纤维材料可以有效地改善混凝土的性能,提高其力学性能、耐久性、抗裂性、抗冲击性、抗震性等方面的性能。
本文将从混凝土添加纤维的原理、纤维材料的选择、纤维混凝土的性能等方面进行阐述。
二、混凝土添加纤维的原理混凝土添加纤维的原理是利用纤维材料的力学性能来增强混凝土的力学性能。
由于混凝土是一种脆性材料,其断裂韧性较低,容易出现裂纹,降低结构的耐久性。
而添加纤维材料可以有效地抑制混凝土的裂纹扩展,提高混凝土的断裂韧性,从而提高其抗拉强度、抗冲击性、抗震性等方面的性能。
纤维材料的作用机制主要有以下几点:1.阻止裂纹扩展混凝土在受力时,容易出现裂纹。
而纤维材料的加入可以形成一种网状结构,将混凝土内部的裂纹限制在一个小范围内,避免其扩展,从而提高混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
2.增加混凝土的断裂韧性纤维材料的加入可以使混凝土内部的应力分布更加均匀,避免应力集中,从而提高混凝土的断裂韧性,增加其抗冲击性能。
3.提高混凝土的抗震性能随着地震频率的增加,混凝土结构的动力特性也会发生变化。
添加纤维材料可以提高混凝土的动态强度和动态韧性,从而提高其抗震性能。
三、纤维材料的选择1.短纤维短纤维是一种长度在10mm以下的纤维材料,主要包括钢纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、玻璃纤维等。
短纤维的加入可以有效地增加混凝土的抗拉强度、抗裂性和抗冲击性能。
2.长纤维长纤维是一种长度在10mm以上的纤维材料,主要包括钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等。
长纤维的加入可以有效地提高混凝土的断裂韧性、抗拉强度和抗震性能。
3.纳米纤维纳米纤维是一种长度在1nm-100nm之间的纤维材料,主要包括碳纳米管、纳米氧化铝等。
纳米纤维的加入可以使混凝土的力学性能得到显著的提高,同时可以提高混凝土的耐久性和抗渗性能。
混凝土中纤维对耐久性能的影响如何
混凝土中纤维对耐久性能的影响如何混凝土作为现代建筑中最广泛使用的材料之一,其耐久性能一直是工程界关注的焦点。
而在混凝土中添加纤维,正逐渐成为一种改善其耐久性能的有效手段。
纤维的种类繁多,包括钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等,它们在混凝土中的作用和对耐久性能的影响各有不同。
首先,我们来了解一下混凝土耐久性的概念。
混凝土的耐久性是指其在长期使用过程中,抵抗各种环境因素(如化学侵蚀、冻融循环、磨损等)作用,保持其原有性能的能力。
耐久性差的混凝土可能会出现裂缝、剥落、钢筋锈蚀等问题,从而影响建筑物的结构安全和使用寿命。
纤维对混凝土的抗裂性能有着显著的影响。
在混凝土硬化过程中,由于水分的蒸发和水泥的水化反应,会产生体积收缩,从而导致混凝土内部产生拉应力。
当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。
纤维的加入可以有效地阻止裂缝的扩展。
以钢纤维为例,其具有较高的抗拉强度和弹性模量,能够在混凝土中形成三维的网状结构,分担混凝土内部的拉应力,从而减少裂缝的产生和发展。
聚丙烯纤维虽然抗拉强度较低,但它可以有效地减少混凝土早期的塑性收缩裂缝,提高混凝土的抗裂性能。
纤维还能提高混凝土的抗渗性能。
混凝土中的裂缝是水分和侵蚀性介质渗透的通道。
纤维的存在可以减少裂缝的宽度和数量,从而降低混凝土的渗透性。
此外,纤维与水泥基材料之间的粘结力可以阻止水分的渗透,提高混凝土的抗渗能力。
这对于处于潮湿环境或遭受水压力作用的混凝土结构(如地下室、水工结构等)尤为重要,可以有效地防止钢筋锈蚀和混凝土的劣化。
在抗冻融性能方面,纤维也发挥着积极的作用。
冻融循环会导致混凝土内部结构的破坏,使混凝土的强度和耐久性降低。
纤维可以增加混凝土的韧性和变形能力,减少冻融循环过程中产生的内部应力和损伤。
同时,纤维还可以阻止混凝土表面剥落,提高混凝土的抗冻融性能,延长混凝土结构在寒冷地区的使用寿命。
纤维对混凝土的耐磨性能也有一定的改善。
在一些经常受到磨损作用的部位(如路面、工业厂房地面等),混凝土的耐磨性能至关重要。
建筑材料的创新之选聚酯纤维混凝土
建筑材料的创新之选聚酯纤维混凝土建筑材料的创新之选:聚酯纤维混凝土在建筑行业中,选用适当的材料非常重要,不仅能够提高建筑物的质量和耐久性,还能增加施工的效率。
在过去的几十年里,建筑材料方面取得了巨大的创新,其中聚酯纤维混凝土就是一个备受关注的新选项。
本文将介绍聚酯纤维混凝土的特点、应用领域以及与传统混凝土的比较,并探讨其在未来的发展前景。
1. 聚酯纤维混凝土的特点聚酯纤维混凝土是一种由聚酯纤维与水泥、砂、石等材料混合而成的复合材料。
与传统混凝土相比,聚酯纤维混凝土具有以下特点:1.1 强度和耐久性:聚酯纤维混凝土能够显著提高混凝土的强度和耐久性。
聚酯纤维的引入能够使混凝土更加坚固,增加其抗裂能力,提高耐久性,延长建筑物的使用寿命。
1.2 自流平性:聚酯纤维混凝土具有较好的自流平性,能够自动填充模板的空隙,减少施工过程中的劳动力和时间成本。
1.3 抗震性:由于聚酯纤维的添加,聚酯纤维混凝土在地震等自然灾害中表现出更好的抗震性能,减少了建筑物的损坏和倒塌风险。
1.4 环保可持续性:聚酯纤维混凝土相对于传统混凝土使用的水泥量较少,减少了二氧化碳的排放,符合可持续发展的要求。
2. 聚酯纤维混凝土的应用领域2.1 道路和桥梁建设:聚酯纤维混凝土在道路和桥梁的建设中有广泛的应用。
其强度和耐久性能使得道路和桥梁具备更好的承载能力和抗风化能力。
2.2 建筑结构:聚酯纤维混凝土在建筑结构中的应用也越来越受到重视。
其抗震性能和耐久性能使得建筑物更加安全可靠。
2.3 装饰装修:由于聚酯纤维混凝土具有较好的自流平性,因此在地板和墙面的装修中也有广泛应用。
其平整度和耐磨性能使得装修效果更加优越。
3. 聚酯纤维混凝土与传统混凝土的比较聚酯纤维混凝土与传统混凝土相比,具有诸多优点:3.1 强度提升:聚酯纤维混凝土的强度通常比传统混凝土更高,具备更好的抗压和抗拉性能。
3.2 耐久性提高:聚酯纤维的引入使混凝土材料更加耐久,具有更好的抗裂性能和耐磨性能。
纤维混凝土的性能及应用研究
纤维混凝土的性能及应用研究【摘要】纤维混凝土由于其良好的性能,在工程中有着广泛地应用,本文就纤维混凝土的性能进行了探讨,包括纤维混凝土性能的改善,影响纤维混凝土性能的因素,以及使用时应注意的问题等。
【关键词】纤维混凝土;收缩性能;配合比1 引言目前,混凝土已经成为最主要的优良建筑材料,但是水泥混凝土仍然存在突出的缺陷,即:它的抗压强度虽然比较高,但其抗拉强度、抗弯强度、抗裂强度、抗冲击韧性、抗爆等性能却比较差,干缩性较大,容易产生裂缝且裂缝难以得到有效防止和控制。
因此,为了改善混凝土的种种缺陷,纤维混凝土应运而生。
纤维混凝土,又称纤维增强混凝土,是以水泥净浆、砂浆或混凝土作为基材,以适量的非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强材料,均布地掺和在混凝土中,成为一种可浇注或可喷射的材料,从而形成的一种新型的增强型建筑材料。
2 纤维混凝土的性能的改善2.1 纤维混凝土较普通混凝土对于控制裂缝发展的优越性混凝土不可避免地会产生裂缝,尤其对于大体积混凝土,然而,纤维混凝土在有效控制裂缝产生和控制裂缝发展上具有巨大的优越性。
纤维可以阻碍混凝土内部微裂缝扩张,水泥基料和纤维共同受力。
即使在产生裂缝后,横跨裂缝的纤维可以单独或者与钢筋共同参与受力,限制裂缝进一步发展。
因此,混凝土中适量配比的纤维的阻裂效果明显。
2.2强度和重量比值大纤维混凝土的强度重量比值大,这是纤维混凝土具有经济优越性的主要原因。
在混凝土中掺入适量纤维,其抗拉强度可提高25%~50%,抗弯强度可提高40%~80%,抗剪强度可提高50%~100%。
因此,纤维混凝土较普通混凝土具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度。
2.3 收缩性能改善在通常的纤维掺量下,纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%~9%。
因此,纤维混凝土的收缩性能明显改善。
2.4 抗疲劳性能显著提高纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能比普通混凝土都有较大改善。
当掺有1.5%纤维抗弯疲劳寿命为1×106次时,应力比为0.68,而普通混凝土仅为0.51。
纤维混凝土
纤维混凝土是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,近年来,以钢纤维、合成纤维、碳纤维及玻璃纤维为代表的纤维,在混凝土中应用得到了迅速的发展,纤维混凝土是继钢筋混凝土、预应力混凝土之后的又一次重大突破。
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,并广泛应用于各工程领域。
但是,它却存在抗拉强度低、脆性大和易开裂的缺点。
纤维混凝土作为一种新型的复合增强材料在不断发展,形成了以下几种极具优势的新型高性能纤维混凝土材料。
一、分类:纤维增强混凝土(FRC,Fiber Reinforced Concrete)简称纤维混凝土,它是以水泥浆、砂浆或混凝土为基体,以金属纤维、无机非金属纤维、合成纤维或天然有机纤维为增强材料组成的复合材料。
通常,纤维是短切、乱向、均匀分布于混凝土基体中。
但是有时采用连续的纤维(如单丝、网、布、束等)分布于基体中,称为连续纤维增强混凝土.为了获得需要的纤维混凝土特性和较低成本,有时将两种或两种以上纤维复合使用,称为混杂(或混合)纤维混凝土。
混合纤维混凝土是指用两种或两种以上不同尺寸或不同品种的纤维,适量掺入混凝土组分材料中,按一定程序经混合搅拌而成整体的混凝土。
混合纤维混凝土可分为两种:同一种类(相同品种、质量)但不同尺寸的混合纤维混凝土和不同种类的混合纤维混凝土,如在混凝土中掺入不同尺寸的钢纤维,构成混合钢纤维混凝土。
不同种类纤维混凝土又可分为尺寸相同的纤维、尺寸不同的纤维、作用不同的纤维构成的混合纤维混凝土,如其尺寸相近和尺寸不同的钢纤维和合成纤维构成的混合纤维混凝土。
组合纤维混凝土是指用两种或两种以上作用和功能不同的纤维,其中有的纤维掺入主要是为了增强和增韧,有的纤维主要是为了阻裂。
纤维有的与混凝土各组分材料混合搅拌,有的纤维并不与混凝土各组分材料混合搅拌,而是将纤维分布于不同结构层次,将不同功能的纤维组合应用,并与混凝土拌合料结合,构成整体的纤维混凝土,称为组合纤维混凝土。
建筑工程中纤维混凝土应用要点
建筑工程中纤维混凝土应用要点一、引言纤维混凝土是一种新型的建筑材料,可以在各种工程中广泛应用。
纤维混凝土具有优异的物理和力学性能,如高强度、高韧性、耐久性好、耐热、防裂、抗冲击等特点,因此在工程中的应用越来越广泛,尤其在工业和民用建筑中的应用更是越来越普遍。
本文将介绍建筑工程中纤维混凝土应用的要点。
二、纤维混凝土的特点1.高强度:纤维混凝土通过添加纤维增强材料,可以有效地增加混凝土的强度和韧性,提高其承载能力。
2.高韧性:纤维混凝土具有很高的韧性,能够抵抗外界的冲击和震动,不易发生破裂和断裂。
3.耐久性好:纤维混凝土具有较好的耐久性和抗老化性能,能够长期保持其强度和稳定性。
4.耐热:纤维混凝土在高温环境下仍能保持其强度和韧性,适用于高温场合的建筑和设施。
5.防裂:纤维混凝土添加了大量的纤维,可以有效地防止混凝土的开裂和龟裂。
6.抗冲击:纤维混凝土的韧性和强度都比传统混凝土要高,能够有效地抵抗外界的冲击和震动。
三、纤维混凝土应用要点1.纤维选择纤维是影响纤维混凝土性能的重要因素之一,不同的纤维种类和形状对纤维混凝土的性能有着不同的影响。
在选择纤维时需要考虑纤维的类型、长度、直径、形状等因素,以满足工程的要求。
常用的纤维种类有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、天然纤维等。
其中,钢纤维和玻璃纤维的应用比较广泛,因为它们能够提供较好的强度和韧性。
2.掺合比例纤维混凝土的掺合比例是指混凝土中添加纤维的重量与混凝土总重量之比。
掺合比例的大小对纤维混凝土的性能有着重要的影响,过高或过低的掺合比例都会影响混凝土的性能。
在选择掺合比例时需要考虑纤维的类型、长度、直径等因素,以满足工程的要求。
一般来说,掺合比例在1%-3%之间较为合适,具体数值需要根据工程的要求进行调整。
3.施工要求纤维混凝土的施工要求与传统混凝土有所不同,需要注意以下几点:(1)搅拌:在搅拌纤维混凝土时,需要注意掺合比例和搅拌时间,以确保混凝土的均匀性和稳定性。
混凝土中纤维增强原理及应用
混凝土中纤维增强原理及应用一、引言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,在现代建筑中发挥着至关重要的作用。
然而,传统的混凝土存在一些问题,如低韧性、易开裂、易受冲击等,这些问题严重影响着混凝土的使用效果。
为了解决这些问题,近年来,人们开始使用纤维增强混凝土(FRC)来代替传统混凝土。
本文将重点讲述FRC的原理及应用。
二、FRC的定义及分类纤维增强混凝土(FRC)是一种通过在混凝土中掺入纤维来提高混凝土力学性能的特种混凝土。
根据纤维的类型和形状,FRC可以分为以下几种:钢纤维增强混凝土(SFRC)、玻璃纤维增强混凝土(GFRC)、聚丙烯纤维增强混凝土(PFRC)、碳纤维增强混凝土(CFRC)等。
三、FRC的原理1.纤维增强混凝土的机理纤维增强混凝土的机理是通过在混凝土中添加纤维,使其在受力时能够承受更多的拉应力,从而提高混凝土的韧性。
纤维在混凝土中的作用可以分为以下几个方面:(1)增加混凝土的韧性混凝土的主要破坏形式是拉伸破坏,而在拉伸状态下,纤维能够承受拉应力,从而分散混凝土的破坏能量,提高混凝土的韧性。
(2)抑制混凝土开裂纤维能够将混凝土的开裂扩散,从而抑制混凝土的开裂。
(3)提高混凝土的抗冲击性能纤维能够吸收冲击能量,从而提高混凝土的抗冲击性能。
2.纤维增强混凝土的力学性能纤维增强混凝土的力学性能主要包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和韧性等。
纤维增强混凝土的力学性能与纤维的类型、长度、直径、体积比和分散性等因素有关。
(1)抗拉强度纤维增强混凝土的抗拉强度取决于纤维的强度和分散性。
钢纤维增强混凝土的抗拉强度最高,玻璃纤维增强混凝土次之,碳纤维增强混凝土最低。
(2)抗压强度纤维增强混凝土的抗压强度主要受混凝土本身的强度影响。
(3)抗弯强度纤维增强混凝土的抗弯强度受纤维的分散性和纤维强度的影响。
钢纤维增强混凝土的抗弯强度最高,玻璃纤维增强混凝土和碳纤维增强混凝土次之。
(4)韧性纤维增强混凝土的韧性是指混凝土在受力过程中的变形能力。
纤维增强混凝土的原理
纤维增强混凝土的原理一、引言纤维增强混凝土(Fiber Reinforced Concrete,简称FRC)是一种应用广泛的混凝土材料,它是通过在混凝土中加入一定比例的纤维来增强混凝土的力学性能和耐久性能。
FRC的力学性能和耐久性能在很大程度上取决于所使用的纤维的类型、长度、含量以及混凝土的配合比等因素。
本文将详细介绍纤维增强混凝土的原理。
二、纤维增强混凝土的定义和特点纤维增强混凝土是一种由混凝土和纤维组成的复合材料。
它具有以下特点:1.有很高的抗裂性能:纤维能够有效地抵抗混凝土的开裂和断裂,从而提高混凝土的抗裂性能。
2.有很高的韧性:纤维的加入可以使混凝土具有很高的韧性,从而提高混凝土的抗震性能。
3.有很高的耐久性能:纤维可以有效地改善混凝土的耐久性能,从而延长混凝土的使用寿命。
三、纤维增强混凝土的分类根据纤维的类型和形状,纤维增强混凝土可以分为以下几类:1.钢纤维增强混凝土:钢纤维是一种常用的纤维,它可以有效地提高混凝土的抗拉强度和韧性。
2.玻璃纤维增强混凝土:玻璃纤维具有很高的强度和刚度,可以有效地提高混凝土的抗拉强度和耐久性能。
3.聚丙烯纤维增强混凝土:聚丙烯纤维具有很高的韧性和耐久性,可以有效地提高混凝土的抗裂性能和耐久性能。
4.碳纤维增强混凝土:碳纤维具有很高的强度和刚度,可以有效地提高混凝土的抗拉强度和韧性。
四、纤维增强混凝土的原理纤维增强混凝土的原理可以分为以下几个方面:1.纤维的作用纤维的加入可以有效地提高混凝土的抗裂性能、韧性和耐久性能。
纤维能够有效地抵抗混凝土的开裂和断裂,从而提高混凝土的抗裂性能。
纤维的加入可以使混凝土具有很高的韧性,从而提高混凝土的抗震性能。
纤维可以有效地改善混凝土的耐久性能,从而延长混凝土的使用寿命。
2.纤维的分布纤维的分布对纤维增强混凝土的力学性能和耐久性能有很大的影响。
纤维的分布应该均匀,不能聚集在某些局部区域。
纤维的分布对混凝土的开裂和断裂有很大的影响。
混凝土中掺加纤维的原理及优点
混凝土中掺加纤维的原理及优点一、前言混凝土是一种常见的建筑材料,但它的力学性能有时不能满足一些具有特殊要求的工程需求。
因此,为了提高混凝土的性能,我们可以在混凝土中掺加一些纤维。
这篇文章将介绍混凝土中掺加纤维的原理及优点。
二、混凝土中掺加纤维的原理混凝土中掺加纤维的原理是通过在混凝土中加入一定比例的纤维,使混凝土的性能得到改善。
纤维可以是天然纤维、人造纤维或金属纤维等。
1.增强混凝土的抗拉强度混凝土本身的抗拉强度比较低,而纤维的加入可以有效地增强混凝土的抗拉强度。
纤维的加入可以使混凝土中的裂缝得到有效的控制,从而提高混凝土的抗裂性能和抗拉强度。
2.提高混凝土的抗压强度纤维的加入可以使混凝土中的微裂缝得到有效的控制,从而提高混凝土的抗压强度。
因为纤维可以增加混凝土中的张力强度,增加混凝土的抗裂性能,从而使混凝土的抗压强度得到提高。
3.改善混凝土的耐久性纤维的加入可以使混凝土中的裂缝得到有效的控制,从而改善混凝土的耐久性。
因为纤维可以防止水和其他有害物质进入混凝土中的微裂缝,从而防止混凝土的腐蚀和变形。
三、混凝土中掺加纤维的优点1.提高混凝土的抗裂性能纤维的加入可以有效地控制混凝土中的裂缝,从而提高混凝土的抗裂性能。
因为混凝土中的裂缝是由于混凝土的收缩和膨胀造成的,而纤维的加入可以控制混凝土的收缩和膨胀,从而有效地控制混凝土中的裂缝。
2.增强混凝土的抗冲击性能纤维的加入可以使混凝土的抗冲击性能得到提高。
因为纤维可以增加混凝土的张力强度,增加混凝土的抗裂性能,从而使混凝土的抗冲击性能得到提高。
3.提高混凝土的抗震性能纤维的加入可以有效地提高混凝土的抗震性能。
因为纤维可以增加混凝土的张力强度,增加混凝土的抗裂性能,从而使混凝土的抗震性能得到提高。
4.提高混凝土的耐久性纤维的加入可以有效地改善混凝土的耐久性。
因为纤维可以防止水和其他有害物质进入混凝土中的微裂缝,从而防止混凝土的腐蚀和变形。
5.提高混凝土的施工性能纤维的加入可以使混凝土的施工性能得到提高。
混凝土中纤维的增强作用原理
混凝土中纤维的增强作用原理一、介绍混凝土是一种常用的建筑材料,其主要成分为水泥、砂、石头和水。
虽然混凝土在强度和耐久性方面表现出色,但在抗拉强度和韧性方面却存在一定的不足。
为了克服这些不足,人们逐渐引入了纤维增强混凝土技术。
本文将详细介绍纤维增强混凝土中纤维的增强作用原理。
二、混凝土中纤维的分类混凝土中常用的纤维有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维等。
不同种类的纤维具有不同的特点和应用范围。
三、纤维增强混凝土的性能纤维增强混凝土相比于传统混凝土,具有更好的抗裂性、抗冲击性和抗震性。
同时,纤维增强混凝土还具有更好的耐久性和防火性能。
四、纤维增强混凝土中纤维的增强作用原理纤维增强混凝土中纤维的增强作用主要表现在以下两个方面:1.纤维的作用机理纤维的作用机理主要包括以下几个方面:(1)增强混凝土的韧性纤维增强混凝土中的纤维可以吸收混凝土内部的能量,从而提高混凝土的韧性和延展性。
当混凝土受到外部载荷作用时,纤维可以防止裂缝的扩展,从而提高混凝土的抗裂性。
(2)提高混凝土的抗拉强度混凝土本身的抗拉强度较低,但添加纤维后可以有效地提高混凝土的抗拉强度。
这是因为纤维可以有效地抵抗混凝土内部的裂缝扩展,从而提高混凝土的抗拉强度。
(3)提高混凝土的抗压强度纤维增强混凝土中的纤维可以有效地增加混凝土的内部摩擦力,从而提高混凝土的抗压强度。
2.纤维的类型和比例对混凝土性能的影响不同类型和比例的纤维对混凝土性能的影响不同。
通常情况下,钢纤维对混凝土的韧性和抗裂性的提高效果最为显著,而玻璃纤维和聚丙烯纤维则对混凝土的抗腐蚀性和耐久性有一定的提高作用。
在实际应用中,应根据具体的工程要求和混凝土的性能要求来选择合适的纤维类型和比例。
五、纤维增强混凝土的应用范围纤维增强混凝土广泛应用于地下工程、隧道工程、桥梁工程、建筑物立柱和板等工程中。
在这些工程中,纤维增强混凝土可以有效地提高工程的耐久性、抗震性和防火性能,从而保障工程的安全和可靠性。
纤维混凝土
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
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(如玻璃纤维格布、玻璃纤维毡)。其抗拉极限强度可提 高30~50%。
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。
钢纤维混凝土一般使用425号、525号普通硅酸盐水泥,高强钢纤维混凝土可使用625号硅酸盐水泥或明矾石 水泥。使用的粗骨料最大粒径以不超过15mm为宜。为改善拌和物和易性,必须使用减水剂或高效减水剂。混凝土 的砂率一般不应低于50%,水泥用量比普通未掺纤维的应高10%左右。
(2)掺量。为保证纤维能均匀分布于混凝土,长径比不应大于100,一般为30~80。对每种规格的纤维都有一 最大掺量的限值,一般为0.5%~2%(体积率)。
材料介绍
纤维混凝土(fiber reinforced concrete)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,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。
纤维混凝土(2张)所用纤维按其材料性质可分为:①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维 (适用于耐热混凝土)。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),合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。
混凝土中不同纤维类型的比较研究
混凝土中不同纤维类型的比较研究一、前言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,它具有强度高、耐久性好、使用寿命长等优点。
但是,在使用过程中,混凝土会受到很多因素的影响,导致其强度下降、开裂甚至破坏。
为了解决这些问题,研究人员引入了纤维增强混凝土(Fiber Reinforced Concrete, FRC)的概念。
FRC是指在混凝土中加入一定比例的纤维,使其具有更好的抗拉强度、抗裂性能和韧性。
目前,市场上常见的纤维类型有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等。
本文将对不同类型的纤维在混凝土中的应用效果进行比较研究。
二、钢纤维1. 简介钢纤维是一种常见的纤维材料,它主要由碳钢或不锈钢制成。
钢纤维的断面形状一般为直径1-2mm,长度20-50mm的钢丝。
2. 应用效果钢纤维在混凝土中的应用效果得到了广泛的认可。
它能够显著提高混凝土的强度、韧性和耐久性,同时也能够减少混凝土的开裂和破坏。
一些研究表明,钢纤维掺量为0.5%-2%时,可以显著提高混凝土的抗拉强度和抗弯强度。
此外,钢纤维还能够降低混凝土的渗透性和收缩性,提高混凝土的耐久性。
3. 优缺点优点:钢纤维强度高、耐腐蚀、使用寿命长,能够有效地增强混凝土的强度、韧性和耐久性。
同时,钢纤维还能够提高混凝土的抗震性能。
缺点:钢纤维的价格较高,同时在施工过程中需要特殊的设备和工艺,增加了施工难度。
三、玻璃纤维1. 简介玻璃纤维是一种非常薄的玻璃丝,一般直径为10-20μm。
玻璃纤维具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点,被广泛应用于建筑、交通、机械等领域。
2. 应用效果玻璃纤维在混凝土中的应用效果也得到了广泛的认可。
它能够显著提高混凝土的抗拉强度和韧性,同时还能够减少混凝土的开裂和破坏。
一些研究表明,玻璃纤维掺量为0.5%-2%时,可以显著提高混凝土的强度和韧性,并且能够提高混凝土的耐久性和抗震性能。
3. 优缺点优点:玻璃纤维重量轻、强度高、耐腐蚀,能够有效地增强混凝土的强度和韧性。
纤维混凝土的性能及比较
纤维混凝土的性能及比较发展纤维混凝土是提高高性能混凝土质量的重要途径。
纤维混凝土通常是以水泥净浆、砂浆或者混凝土为基材,以非连续的短纤维或者连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料,主要作用是通过桥接作用来限制围观裂缝的发展,从而改善混凝土的性能。
1.阻裂。
阻止水泥基体中原有缺陷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。
1、钢纤维混凝土其技术特点是能提高混凝土的韧性和抗拉强度,但是钢纤维搅拌时易结团,混凝土和易性差,泵送困难、难以施工且易锈蚀,钢纤维混凝土的自重大、在制造方面使用大量的钢材,加大了对钢材的消耗,增加成本较多。
钢纤维在使用过程中破坏形态主要是被拔出,而不会被拉断,这说明钢纤维的与混凝土的粘附性不足,这会影响提高混凝土抗拉强度的效果,它增韧增强的原理是当裂缝产生后由于钢材的高模量和单根的高抗拉强度,阻止了裂缝的进一步开展;但由于数量有限,对微观裂缝约束效果不大,对抗渗、冻融等性能提高并不明显,另外,施工中钢纤维密度过大,振捣浇注时往往会沉于混凝土下部,不可能均匀分布,这就是理论研究结论较好而实际应用效果差异很大的主要原因。
2、尽管玻璃纤维已用于铺设混凝土路面,但是玻璃纤维在使用中暴露很大的缺点,如玻璃纤维混凝土暴露于大气中一段时间后,其强度和韧性会有大幅度下降,即由早期高强度、高韧性向普通混凝土退化。
众所周知,普通的玻璃纤维还有一个致命的弱点,就是不耐碱,碱骨料反应是水泥混凝土的“癌症”。
因此,普通玻璃纤维是不能用作水泥混凝土基增强材料的,即使是耐碱玻璃纤维也不适宜与普通波特兰水泥复合,最好与低碱度水泥复合。
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纤维混凝土的性能及比较
一、引言
近年来的研究表明,发展纤维商品混凝土是提高高性能商品混凝土质量的重要途径。
纤维商品混凝土通常是以水泥净浆、砂浆或者商品混凝土为基材,以非连续的短纤维或者连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料,主要作用是通过桥接作用来限制围观裂缝的发展,从而改善商品混凝土的性能。
纤维加入水泥基体中的作用:
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。
现在主要使用的纤维混凝的种类及优缺点
1.钢纤维商品混凝土其技术特点是能提高商品混凝土的韧性和抗拉强度,但是钢纤维搅拌时易结团,商品混凝土和易性差,泵送困难、难以施工且易锈蚀,钢纤维商品混凝土的自重大、在制造方面使用大量的钢材,加大了对钢材的消耗,增加成本较多。
钢纤维在使用过程中破坏形态主要是被拔出,而不会
被拉断,这说明钢纤维的与商品混凝土的粘附性不足,这会影响提高商品混凝土抗拉强度的效果,它增韧增强的原理是当裂缝产生后由于钢材的高模量和单根的高抗拉强度,阻止了裂缝的进一步开展;但由于数量有限,对微观裂缝约束效果不大,对抗渗、冻融等性能提高并不明显,另外,施工中钢纤维密度过大,振捣浇注时往往会沉于商品混凝土下部,不可能均匀分布,这就是理论研究结论较好而实际应用效果差异很大的主要原因。
2.尽管玻璃纤维已用于铺设商品混凝土路面,但是玻璃纤维在使用中暴露很大的缺点,如玻璃纤维商品混凝土暴露于大气中一段时间后,其强度和韧性会有大幅度下降,即由早期高强度、高韧性向普通商品混凝土退化。
众所周知,普通的玻璃纤维还有一个致命的弱点,就是不耐碱,碱骨料反应是水泥商品混凝土的“癌症”。
因此,普通玻璃纤维是不能用作水泥商品混凝土基增强材料的,即使是耐碱玻璃纤维(AR)也不适宜与普通波特兰水泥复合,最好与低碱度水泥复合。
这主要是为了减轻水泥基材对玻璃纤维表面的碱性侵蚀作用。
我国“双保险“的技术路线(即耐碱玻璃纤维与低碱度水泥复合)由于是”削足适履“的做法,加之,耐碱玻璃纤维在外观上很难与普通玻璃纤维相区别,几十年来一直难以大面积推广。
3.合成纤维包括聚丙烯纤维、聚酯和聚丙烯腈纤维等,它与钢纤维的相似点是不受水化产物的侵蚀,有一定的抗拉强度,可三维乱向分布于商品混凝土基体中,其阻裂原理是充分发挥了纤维数量(每公斤数千万根)优势,具有很大的表面积,对微裂缝约束,使之不至于连通,效果显着。
但是合成纤维密度小,单丝直径较小,存在增稠效应,不利于商品混凝土的震动密实,由于合成纤维的抗拉强度较低,在使用过程中其破坏形态主要是纤维被拉断,且在抗老化、耐碱方面也不够好。
4.碳纤维是20世纪60年代开发研制的一种高性能纤维,具有抗拉强度和弹性模量高、化学性质稳定,与商品混凝土粘结良好的优点,但由于碳纤维价格昂贵,工程应用中受到很大的限制。
由以上几种纤维商品混凝土的性能可以看出,这几种纤维商品混凝土都存在一些缺陷,在满足高性能商品混凝土方面都是不太理想,无法很好地解决现存的一些问题。
纤维商品混凝土发展了几十年的经历告诉我们:必须在纤维上有所突破,才能使纤维商品混凝土这种高性能商品混凝土真正得到广泛使用。
二、玄武岩纤维商品混凝土
随着生产技术的解密,连续玄武岩纤维(简称CBF)是近几年来才时有报道的新纤维,它是一种无机纤维材料,用纯天然火山喷出岩为原料,经
1450~1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维,其外观为金褐色,具有卓越的综合性能和较低的价格。
连续玄武岩纤维的特性:
(1)原材料的天然性。
由于生产CBF的原料取决于天然的火山喷出岩,除了它与生俱来就具有很高的化学稳定性和热稳定外,其中并没有与人类健康有害的成分。
(2)性能的综合性。
玄武岩纤维是名副其实的“多能”纤维。
譬如既耐酸又耐碱、既耐低温又耐高温,既绝热电绝缘又隔音,拉伸强度超过大丝束碳纤维,断裂延伸率比小丝束的碳纤维还要好;CBF表面极性,与树脂复合时界面结合的浸润性极好,而且CBF具有三维的分子维数与分子维数-维的线性聚合物纤维相比具有较高的抗压缩强度、剪切强度和在耐恶劣环境中使用的适应性、抗老化性等有优异的综合性能。
(3)成本的低廉性。
水泥商品混凝土用的玄武岩纤维价格并不高,明显低于钢纤维、碳纤维等,和合成纤维相当。
(4)天然的相容性。
玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维,用它与水泥商品混凝土和砂浆混合时很容易分散,新拌玄武岩纤维商品混凝土的体积稳定、和易性好、耐久性好,具有优越的耐高温性、防渗抗裂性和抗冲击性。
此外,玄武岩纤维的耐碱性要比耐碱玻璃强(见附表1)。
因此,玄武岩纤维增强商品混凝土可以在基本建设的各个领域起到防渗抗裂、延长使用寿命等作用。
CBF是天然绿色的新材料,将给人类的建筑业和我国优先发展的交通运输领域带来重大变革!
除了它具有强度高、防渗抗裂、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点外,它还在我国分布较广,价格便宜,造价低,还兼有绿色、环保、节约资源等优势,产品符合国家相关产业政策。
且大量试验证明玄武岩纤维对商品混凝土性能有很好的改善作用,与钢纤维和合成纤维相比,玄武岩纤维的结合性更好,玄武岩纤维抗腐蚀耐锈蚀性均好于其它纤维。
因此,玄武岩纤维用于水泥商品混凝土中有其自身的优势和特点,相比钢纤维商品混凝土、玻璃纤维商品混凝土、合成纤维商品混凝土和碳纤维商品混凝土较有明显的性能、价格等综合优势,替代潜力巨大。
玄武岩纤维应用在商品混凝土中的产品主要有玄武岩单丝和加捻合股两种,单丝纤维类似于其它合成纤维,具有微米级的直径,更有其他纤维不可比拟的良好分散性;加捻合股纤维是玄武岩纤维无捻粗纱,用多股平行原丝经加捻和合股合而成的玄武岩纤维制品,抗折性好、具有良好的性能。
可以根据应用环境和目的的不同制造出不同长度、不同直径、不同捻度和捻向的产品规格。
两种短切纤维既可根据需要单独加入商品混凝土,因其具有相同的抗拉强度、弹性模量和性能,更可以混合使用,生产出一种全新的、综合了合成纤维和钢纤维商品混凝土优点的高性能商品混凝土。
与其他纤维商品混凝土相比,新型玄武岩纤维商品混凝土主要有以下优势:
1.两种具有同类性质,不同直径的纤维可以一起受力,协同工作,优势互补,既共同防裂阻裂,又共同增韧增强。
2.玄武岩纤维原丝可以发挥数量优势,具有较大的表面积,对微裂缝约束,使之不至于连通,效果显着。
并克服了合成纤维的密度小,弹性模量和抗拉强度低的缺点,不至于在裂缝扩展时被拉断,有效地防止微裂缝的扩展、对抗渗、抗冻融等效果好于合成纤维。
3.玄武岩纤维加捻合股可以发挥钢纤维的高模量和单根的高抗拉强度的优势,阻止了裂缝的扩展。
又克服了钢纤维搅拌时易结团,不利于搅拌,难以施工且易锈蚀、耐久性差,钢纤维自重大的缺点。
4.玄武岩加捻合股纤维是典型的硅酸盐纤维,比重为2.63--2.8g/cm3,用它与水泥商品混凝土和砂浆密度相近,混合时很容易分散,且均布于商品混凝土内部,克服了钢纤维商品混凝土在振捣浇注时往往会沉于商品混凝土下部,不能均匀分布的缺点。
5.玄武岩纤维表面已经改性,是一种“惰性纤维”,具有高度的稳定性,在高温、高腐蚀性的环境中能保持稳定性能,使玄武岩加捻合股纤维能适应商品混凝土的拌合、浇筑、凝结和使用的各个阶段的恶劣环境,提高商品混凝土的耐久性。
三、经济对比
一般钢纤维掺量为40kg/m3~120kg/m3,按最低40kg/m3考虑,市场价目前为7元/kg左右,单方砼增加造价280元。
玄武岩纤维按4kg的搭配,增加造价4kg×32元/kg=128元/m3,砼增强增韧效果同钢纤维砼相当,降低裂缝性能明显高于钢纤维砼。