复合材料课件第七章 水泥基复合材料-2
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约束能力较差，对抗拉强度无效，抗冲击 性能优良 • 4、抗弯强度，碳纤维介于钢纤维和耐碱玻 璃纤维之间 • 5、钢纤维对裂缝约束能力最好，抗弯、拉 伸强度提高，韧性最好。
• 6、钢纤维的合理直径为0.25~0.5mm，长为 12.5~50mm
• 7、纤维增强混凝土理论—“纤维间隙学说” 和“复合强度学说”
抗压强度
特重交通 5.0MPa （5.5）
C40
重交通
5.0MPa
C35
中等交通 4.5MPa
C30
轻交通
4.0MPa
C25
水泥混凝土路面的特点： ➢ 强度高：较高的抗压强度/抗弯拉强度/抗磨耗能力 ➢ 稳定性好：水稳定性、热稳定性均较好； ➢ 耐久性好； ➢ 养护费用少、经济效益高； ➢ 能见度好，有利于夜间行车。 ❖不足： ➢ 对水泥和水的需要量大； ➢ 接缝：增加施工和养护的复杂性/易引起行车跳动/影响行车舒 适性/强度薄弱点； ➢ 需养护，开放交通较迟； ➢ 修复困难。
28 ～ 35 100～150 40～ 150 28 ～ 56
2.1～2.5 8～11.5 7 ～ 14 4 ～ 6.5
——
——
8.5～ 21 10～12.5
2 ～ 2.5 3.5 ～ 4 0.7～3.5 1 ～ 1.5
• 聚合物水泥基复合材料的性能特点： 聚合物水泥混凝土特性： 聚合物水泥基复合材料的应用：
缺点：造价较高
7、透水性混凝土
透水混凝土又称多孔混凝土，透水地坪，其 是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻 质混凝土，它不含细骨料， 由粗骨料表面包 覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分 布的蜂窝状结构， 故具有透气、透水和重量 轻的特点，也可称无砂混凝土。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 欧美、日本等国家针对原城市道路的路面 的缺陷，开发使用的一种能让雨水流入地 下，有效补充地下水，缓解城市的地下水 位急剧下降等等的一些城市环境问题。并 能有效的消除地面上的油类化合物等对环 境污染的危害；同时，是保护地下水、维 护生态平衡、能缓解城市热岛效应的优良 的铺装材料；其有利于人类生存环境的良 性发展及城市雨水管理与水污染防治等工 作上，具有特殊的重要意义。
8、绿化混凝土
9、吸音混凝土
加气混凝土
10、水泥基复合智能材料
仿生自愈伤水泥基复合材料： a) 模仿生物组织受伤后自动分泌某种物质形成愈伤组织，
愈合伤口。将内含黏结剂的空心玻璃纤维或胶囊掺入水
泥基材料中，水泥在外力作用下发生开裂时玻璃纤维或 胶囊破裂而释放黏结剂，流向开裂处将其重新黏结起来， 起到愈伤作用。
湿养护有利于水泥的充分水化，以降低混 凝土的孔隙率和切断毛细孔的连续性，温 度养护可减少温度裂缝，从而提高混凝土 抗渗性。因此，混凝土浇筑完毕后，应根 据现场气温条件及时覆盖和洒水，混凝土 养护时间一般不少于14天。
切缝机
50
3、无宏观缺陷水泥
无宏观缺陷水泥（Macro Defect Free，简称 MDF）是20世纪80年代初英国帝国化学公 司实验室的Bitchall和牛津大学的Howard发 明的。
抗碱玻璃纤维 8－20
2.7 1400－2500 70－80
2.0－3.5
中碱玻璃纤维 8－20
2.6 1000－2000 60－70
3.0－4.0
无碱玻璃纤维 8－20
2.54 3000－3500
高弹碳纤维 聚丙烯单丝 Kevlar-29 尼龙单丝 水泥净浆
9 ―――
12 100－200
―――
1.9 0.9 1.44 1.1 2.0－2.2
7.5 其他水泥基复合材料
• 1 、高抗渗、抗侵蚀混凝土
• 混凝土的耐久性是指组成混泥土的材料在长期使 用过程中，抵抗其自身及环境因素长期破坏作用， 保持其原有性能而不变质、不破坏的能力，主要 指抗渗性、抗冻性、抗碳性、抗化学侵蚀及碱集 料反应等。
• 混凝土的抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能 力。混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越好， 混凝土的抗渗性越好。混凝土的耐久性于水和其 它有害化学液体流入其内部的数量、范围等有关， 因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就高。
• 透水混凝土系统拥有系列色彩配方，配合 设计的创意，针对不同环境和个性要求的 装饰风格进行铺设施工。这是传统铺装和 一般透水砖不能实现的特殊铺装材料 。
• 透水混凝土在美国从上世纪七、八十年代 就开始研究和应用，不少国家都在大量推 广，如德国预期要在短期内将90%的道路改 造成透水混凝土，改变过去破坏城市生态 的地面铺设，使透水混凝土路面取决得广 泛的社会效益 。
纤维增强水泥基复合材料
纤维增强脆性材料的历史，可以追溯到远 古时代。当时人们把稻草等植物纤维掺到泥土 中，制备较为坚固耐用的建筑材料，这一原始 的制造工艺，至今在我国的部分农村仍被采用。 现代最早广为使用的纤维增强复合材料是大约 1900年出现的石棉水泥板。其后，其他各种 纤维增强材料相继被研究开发出来，如纤维增 强树脂，纤维增强陶瓷和纤维增强水泥基材料 等这些纤维增强复合材料广泛应用于观代生活 的许多领域，已为人类社会的发展做出了巨大 的贡献。
纤维增强水泥基复合材料的基体，通常是普通 波特兰水泥，有时也采用高铝水泥和特种水泥。
用于增强的纤维，除最早广为使用的石棉纤维
外还有钢纤维，玻璃纤维，天然纤维(如玉米秸、 麦杆秸、黄麻等)，合成纤维(如高模量的碳纤维， 芳纶纤维和较低模量的聚丙烯纤维等)。这些增强 纤维的性能，增强效果和制造成本差别较大（见 表）。
✓ 表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使水泥颗粒表 面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒之间直接接触，起 到润滑作用，改善了拌合物的流动性。
减水剂的作用效果
减少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的强度。在混凝 土拌合物坍落度基本一定的情况下，减少混凝土的单位用 水量5～25％（普通型5～15％，高效型10～30％）。
• 8、技术处于初步阶段
• 9、钢纤维增强同时聚合物浸渍的混凝土， 具有延伸变形随从性和超高强度
• 10、扩大纤维增强混凝土的实用范围是今 后的重要课题——降低成本、工艺等
聚合物水泥基复合材料
由于普通水泥混凝土抗拉张力低、脆性大、易开 裂、 耐化学腐蚀性差等缺点,将普通混凝土与聚 合物按一定
影响因素
• 致密化—无缺陷、低空率 • 空结构—25nm以下的渗透空不透水（引
入减水剂、引气剂和活性微细集料—— 改善孔结构，提高抗渗性能和抗腐蚀）
减水剂
混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易 性一定的条件下，具有减水和增强作用的外加剂， 又称为“塑化剂”，高效减水剂又称为“超塑化 剂”。
减水剂的作用机理
• 减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲 水基团和憎水基团组成；
掺入减水剂前：当水泥加水拌合形成水泥浆的过 程中，水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形 成絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；
水泥颗粒
絮凝状结 构
水泥颗粒
游离水 减水剂
电性斥力
水泥颗粒
溶剂化水膜
游离水
• 掺入减水剂后：
✓ 表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有 同种电荷，这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力， 使水泥颗粒分散，絮凝状结构中的水分释放出来，混凝土拌 合用水的作用得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；
工艺路线：DSP材料是由70～80％水泥、20～30％平均 粒径比水泥小1～2个数量级的超细材料、高效减水剂 和水组成的。其制品的抗压强度也可达到300MPa以上。
矿物掺合料的填充效应 不同粒径组合对空隙率的 影响
5、活性粉末混凝土
活性粉末混凝土（Reactive Power Concrete，简称RPC） 是法国Bouygues公司的工程师P. Richard于1993年研制 的。RPC材料是一种超高强度、超高耐久性超高韧性 的新型水泥基材料。由于提高了细度和反应活性，因 此叫活性粉末混凝土。
2600 400 2900 900 3－6
水泥砂浆
――― 2.2－2.3
2－4
水泥混凝土 ―――
2.3－ 2.45
1－4
72－77
230 5－8 69
4 10－25 25－35
30－40
3.6－4.8
1.0 18 4.0 13.0－15.0 0.01－0.05
0.005-0.015
0.01－0.02
工艺路线：将水泥、微硅粉、石英砂、钢纤维搅拌均 匀，先加入三分之二溶解了超塑化剂的水进行搅拌， 最后加入另三分之一水搅拌均匀。把拌合物倒入模具 振动成型，在标准模式下养护24小时后脱模，然后在 90℃水中养护或蒸汽养护。
6、渗浆纤维混凝土
钢纤维和混凝土搅拌浇灌成型——施工技术不同于一 般的搅拌浇筑成型的钢纤维混凝土，它是先将钢纤维 松散填放在模具内，然后灌注水泥浆或砂浆，使其硬 化成型。SIFCON与普通钢纤维混凝 土相比，其特点 是抗压强度比基体材料有大幅度提高，可达 100~200MPa，其抗拉、抗弯、抗剪强度以及延性、 韧性等也比普通掺量的钢纤维混凝土有更大 的提高。
• 在纤维增强水泥基材料中，纤维的使用状 态和分布是多种多样的：既可以是长纤维 的一维铺设，也可以是长纤维或者织物的 二维分布，还可以是短纤维的二维或者三 维不连续的乱向分布。
• 近些年来，纤维增强水泥基复合材料的 研究比较活跃，并取得了许多有意义的研 究结果。
基本要求：
1 集料最大粒径较小，一般不超过20mm（越大韧性越低） 沙率较大，一般为40%~60% 水泥用量较大 水灰比较小
工艺路线：将水泥加少量的水、水溶性聚 合物、甘油经高效剪切搅拌后，在较低的 温度下压制成型，得到一种抗压强度可达 到200MPa，抗折强度可达到60-70MPa的新 型水泥基材料。
4、超细粒子均匀排列密实填充体系
超细粒子均匀排列密实填充体系（Densitif ied system contain ing homogeneously arranged u ltrafine particles， DSP）是丹麦A alborg波特兰水泥混凝土实验室的Bache 等在20世纪70年代末首先研制出来的一种水泥基高强 材料。
2、水泥混凝土路面
路基土组
粘性土
由各种水干泥湿混类凝型土面层与基层、垫中层湿和路基所构成的路面
22
1:1.5
行车道及 硬路肩路面 结构图示
18
20
土基E0=35MPa
图
例
普通水泥 水泥稳定级配 级配碎石
混凝土面板 碎石基层 底基层
交通等级与混凝土抗折强度（抗压强度） 之间的关系
交通等级
抗折强度
提高混凝土拌合物的流动性。在用水量和强度一定的条件 下，坍落度可提高100～200mm。
节约水泥。在混凝土拌合物坍落度、强度一定的情况下， 可节约水泥5～20％。
改善混凝土拌合物的性能。掺入减水剂可以减少混凝土拌 合物的泌水、离析现象；延缓拌合物的凝结时间；减缓水 泥水化放热速度；显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻 性。
b) 模仿骨骼的结构和形成。在集体磷酸钙水泥中加入多 孔的编制纤维网，在水泥水化和硬化过程中，纤维放出
聚合物和聚合反应引发剂形成高聚物，聚合反应留下的 水分参与水化。纤维网表面形成大量有机、无机物质穿
2纤维长径比40~80 高的抗拉强度，抗拔强度。
3纤维与水泥的性能必须搭配适当（防腐蚀等）
性能特点：
• 1、力学性能改善 • 2、掺纤维-坍落度高 • 3、抗渗性改善 • 4、易产生纤维团聚现象 • 5、分层现象
开发
• 1、有前途—钢纤维和玻璃纤维 • 2、耐碱玻璃纤维替代石棉 • 3、聚丙烯和尼龙等合成纤维对裂缝开展的
的比例混合起来的材料克服以上缺点，具有好的柔性和 弹性
Damage Comparison
普 通 混 凝 土 聚 合 物 混 凝 土
聚合物混凝土和普通混合物的物理力 学性能比较表
性质
抗压强度 （MPa) 抗拉强度 （MPa） 断裂强度 （MPa) 弹性模量
（104MPa）
普通混凝土 聚合物浸渍 聚合物胶 聚合物水 混凝土 结混凝土 泥混凝土
纤维名称 不锈钢纤维 温石棉纤维
纤维直径 容积密度 /μm （g/cm3）
10－330
7.8
抗拉强度 /MPa
2100
―――
2.6
500－1800
弹性模量 (MPa) 160
150－170
极限延伸率(%) 3.0
2.0－3.0
青石棉纤维 0.1－20
3.4
700－2500 170－200
2.0－3.0
• 6、钢纤维的合理直径为0.25~0.5mm，长为 12.5~50mm
• 7、纤维增强混凝土理论—“纤维间隙学说” 和“复合强度学说”
抗压强度
特重交通 5.0MPa （5.5）
C40
重交通
5.0MPa
C35
中等交通 4.5MPa
C30
轻交通
4.0MPa
C25
水泥混凝土路面的特点： ➢ 强度高：较高的抗压强度/抗弯拉强度/抗磨耗能力 ➢ 稳定性好：水稳定性、热稳定性均较好； ➢ 耐久性好； ➢ 养护费用少、经济效益高； ➢ 能见度好，有利于夜间行车。 ❖不足： ➢ 对水泥和水的需要量大； ➢ 接缝：增加施工和养护的复杂性/易引起行车跳动/影响行车舒 适性/强度薄弱点； ➢ 需养护，开放交通较迟； ➢ 修复困难。
28 ～ 35 100～150 40～ 150 28 ～ 56
2.1～2.5 8～11.5 7 ～ 14 4 ～ 6.5
——
——
8.5～ 21 10～12.5
2 ～ 2.5 3.5 ～ 4 0.7～3.5 1 ～ 1.5
• 聚合物水泥基复合材料的性能特点： 聚合物水泥混凝土特性： 聚合物水泥基复合材料的应用：
缺点：造价较高
7、透水性混凝土
透水混凝土又称多孔混凝土，透水地坪，其 是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻 质混凝土，它不含细骨料， 由粗骨料表面包 覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分 布的蜂窝状结构， 故具有透气、透水和重量 轻的特点，也可称无砂混凝土。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 欧美、日本等国家针对原城市道路的路面 的缺陷，开发使用的一种能让雨水流入地 下，有效补充地下水，缓解城市的地下水 位急剧下降等等的一些城市环境问题。并 能有效的消除地面上的油类化合物等对环 境污染的危害；同时，是保护地下水、维 护生态平衡、能缓解城市热岛效应的优良 的铺装材料；其有利于人类生存环境的良 性发展及城市雨水管理与水污染防治等工 作上，具有特殊的重要意义。
8、绿化混凝土
9、吸音混凝土
加气混凝土
10、水泥基复合智能材料
仿生自愈伤水泥基复合材料： a) 模仿生物组织受伤后自动分泌某种物质形成愈伤组织，
愈合伤口。将内含黏结剂的空心玻璃纤维或胶囊掺入水
泥基材料中，水泥在外力作用下发生开裂时玻璃纤维或 胶囊破裂而释放黏结剂，流向开裂处将其重新黏结起来， 起到愈伤作用。
湿养护有利于水泥的充分水化，以降低混 凝土的孔隙率和切断毛细孔的连续性，温 度养护可减少温度裂缝，从而提高混凝土 抗渗性。因此，混凝土浇筑完毕后，应根 据现场气温条件及时覆盖和洒水，混凝土 养护时间一般不少于14天。
切缝机
50
3、无宏观缺陷水泥
无宏观缺陷水泥（Macro Defect Free，简称 MDF）是20世纪80年代初英国帝国化学公 司实验室的Bitchall和牛津大学的Howard发 明的。
抗碱玻璃纤维 8－20
2.7 1400－2500 70－80
2.0－3.5
中碱玻璃纤维 8－20
2.6 1000－2000 60－70
3.0－4.0
无碱玻璃纤维 8－20
2.54 3000－3500
高弹碳纤维 聚丙烯单丝 Kevlar-29 尼龙单丝 水泥净浆
9 ―――
12 100－200
―――
1.9 0.9 1.44 1.1 2.0－2.2
7.5 其他水泥基复合材料
• 1 、高抗渗、抗侵蚀混凝土
• 混凝土的耐久性是指组成混泥土的材料在长期使 用过程中，抵抗其自身及环境因素长期破坏作用， 保持其原有性能而不变质、不破坏的能力，主要 指抗渗性、抗冻性、抗碳性、抗化学侵蚀及碱集 料反应等。
• 混凝土的抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能 力。混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越好， 混凝土的抗渗性越好。混凝土的耐久性于水和其 它有害化学液体流入其内部的数量、范围等有关， 因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就高。
• 透水混凝土系统拥有系列色彩配方，配合 设计的创意，针对不同环境和个性要求的 装饰风格进行铺设施工。这是传统铺装和 一般透水砖不能实现的特殊铺装材料 。
• 透水混凝土在美国从上世纪七、八十年代 就开始研究和应用，不少国家都在大量推 广，如德国预期要在短期内将90%的道路改 造成透水混凝土，改变过去破坏城市生态 的地面铺设，使透水混凝土路面取决得广 泛的社会效益 。
纤维增强水泥基复合材料
纤维增强脆性材料的历史，可以追溯到远 古时代。当时人们把稻草等植物纤维掺到泥土 中，制备较为坚固耐用的建筑材料，这一原始 的制造工艺，至今在我国的部分农村仍被采用。 现代最早广为使用的纤维增强复合材料是大约 1900年出现的石棉水泥板。其后，其他各种 纤维增强材料相继被研究开发出来，如纤维增 强树脂，纤维增强陶瓷和纤维增强水泥基材料 等这些纤维增强复合材料广泛应用于观代生活 的许多领域，已为人类社会的发展做出了巨大 的贡献。
纤维增强水泥基复合材料的基体，通常是普通 波特兰水泥，有时也采用高铝水泥和特种水泥。
用于增强的纤维，除最早广为使用的石棉纤维
外还有钢纤维，玻璃纤维，天然纤维(如玉米秸、 麦杆秸、黄麻等)，合成纤维(如高模量的碳纤维， 芳纶纤维和较低模量的聚丙烯纤维等)。这些增强 纤维的性能，增强效果和制造成本差别较大（见 表）。
✓ 表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使水泥颗粒表 面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒之间直接接触，起 到润滑作用，改善了拌合物的流动性。
减水剂的作用效果
减少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的强度。在混凝 土拌合物坍落度基本一定的情况下，减少混凝土的单位用 水量5～25％（普通型5～15％，高效型10～30％）。
• 8、技术处于初步阶段
• 9、钢纤维增强同时聚合物浸渍的混凝土， 具有延伸变形随从性和超高强度
• 10、扩大纤维增强混凝土的实用范围是今 后的重要课题——降低成本、工艺等
聚合物水泥基复合材料
由于普通水泥混凝土抗拉张力低、脆性大、易开 裂、 耐化学腐蚀性差等缺点,将普通混凝土与聚 合物按一定
影响因素
• 致密化—无缺陷、低空率 • 空结构—25nm以下的渗透空不透水（引
入减水剂、引气剂和活性微细集料—— 改善孔结构，提高抗渗性能和抗腐蚀）
减水剂
混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易 性一定的条件下，具有减水和增强作用的外加剂， 又称为“塑化剂”，高效减水剂又称为“超塑化 剂”。
减水剂的作用机理
• 减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲 水基团和憎水基团组成；
掺入减水剂前：当水泥加水拌合形成水泥浆的过 程中，水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形 成絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；
水泥颗粒
絮凝状结 构
水泥颗粒
游离水 减水剂
电性斥力
水泥颗粒
溶剂化水膜
游离水
• 掺入减水剂后：
✓ 表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有 同种电荷，这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力， 使水泥颗粒分散，絮凝状结构中的水分释放出来，混凝土拌 合用水的作用得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；
工艺路线：DSP材料是由70～80％水泥、20～30％平均 粒径比水泥小1～2个数量级的超细材料、高效减水剂 和水组成的。其制品的抗压强度也可达到300MPa以上。
矿物掺合料的填充效应 不同粒径组合对空隙率的 影响
5、活性粉末混凝土
活性粉末混凝土（Reactive Power Concrete，简称RPC） 是法国Bouygues公司的工程师P. Richard于1993年研制 的。RPC材料是一种超高强度、超高耐久性超高韧性 的新型水泥基材料。由于提高了细度和反应活性，因 此叫活性粉末混凝土。
2600 400 2900 900 3－6
水泥砂浆
――― 2.2－2.3
2－4
水泥混凝土 ―――
2.3－ 2.45
1－4
72－77
230 5－8 69
4 10－25 25－35
30－40
3.6－4.8
1.0 18 4.0 13.0－15.0 0.01－0.05
0.005-0.015
0.01－0.02
工艺路线：将水泥、微硅粉、石英砂、钢纤维搅拌均 匀，先加入三分之二溶解了超塑化剂的水进行搅拌， 最后加入另三分之一水搅拌均匀。把拌合物倒入模具 振动成型，在标准模式下养护24小时后脱模，然后在 90℃水中养护或蒸汽养护。
6、渗浆纤维混凝土
钢纤维和混凝土搅拌浇灌成型——施工技术不同于一 般的搅拌浇筑成型的钢纤维混凝土，它是先将钢纤维 松散填放在模具内，然后灌注水泥浆或砂浆，使其硬 化成型。SIFCON与普通钢纤维混凝 土相比，其特点 是抗压强度比基体材料有大幅度提高，可达 100~200MPa，其抗拉、抗弯、抗剪强度以及延性、 韧性等也比普通掺量的钢纤维混凝土有更大 的提高。
• 在纤维增强水泥基材料中，纤维的使用状 态和分布是多种多样的：既可以是长纤维 的一维铺设，也可以是长纤维或者织物的 二维分布，还可以是短纤维的二维或者三 维不连续的乱向分布。
• 近些年来，纤维增强水泥基复合材料的 研究比较活跃，并取得了许多有意义的研 究结果。
基本要求：
1 集料最大粒径较小，一般不超过20mm（越大韧性越低） 沙率较大，一般为40%~60% 水泥用量较大 水灰比较小
工艺路线：将水泥加少量的水、水溶性聚 合物、甘油经高效剪切搅拌后，在较低的 温度下压制成型，得到一种抗压强度可达 到200MPa，抗折强度可达到60-70MPa的新 型水泥基材料。
4、超细粒子均匀排列密实填充体系
超细粒子均匀排列密实填充体系（Densitif ied system contain ing homogeneously arranged u ltrafine particles， DSP）是丹麦A alborg波特兰水泥混凝土实验室的Bache 等在20世纪70年代末首先研制出来的一种水泥基高强 材料。
2、水泥混凝土路面
路基土组
粘性土
由各种水干泥湿混类凝型土面层与基层、垫中层湿和路基所构成的路面
22
1:1.5
行车道及 硬路肩路面 结构图示
18
20
土基E0=35MPa
图
例
普通水泥 水泥稳定级配 级配碎石
混凝土面板 碎石基层 底基层
交通等级与混凝土抗折强度（抗压强度） 之间的关系
交通等级
抗折强度
提高混凝土拌合物的流动性。在用水量和强度一定的条件 下，坍落度可提高100～200mm。
节约水泥。在混凝土拌合物坍落度、强度一定的情况下， 可节约水泥5～20％。
改善混凝土拌合物的性能。掺入减水剂可以减少混凝土拌 合物的泌水、离析现象；延缓拌合物的凝结时间；减缓水 泥水化放热速度；显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻 性。
b) 模仿骨骼的结构和形成。在集体磷酸钙水泥中加入多 孔的编制纤维网，在水泥水化和硬化过程中，纤维放出
聚合物和聚合反应引发剂形成高聚物，聚合反应留下的 水分参与水化。纤维网表面形成大量有机、无机物质穿
2纤维长径比40~80 高的抗拉强度，抗拔强度。
3纤维与水泥的性能必须搭配适当（防腐蚀等）
性能特点：
• 1、力学性能改善 • 2、掺纤维-坍落度高 • 3、抗渗性改善 • 4、易产生纤维团聚现象 • 5、分层现象
开发
• 1、有前途—钢纤维和玻璃纤维 • 2、耐碱玻璃纤维替代石棉 • 3、聚丙烯和尼龙等合成纤维对裂缝开展的
的比例混合起来的材料克服以上缺点，具有好的柔性和 弹性
Damage Comparison
普 通 混 凝 土 聚 合 物 混 凝 土
聚合物混凝土和普通混合物的物理力 学性能比较表
性质
抗压强度 （MPa) 抗拉强度 （MPa） 断裂强度 （MPa) 弹性模量
（104MPa）
普通混凝土 聚合物浸渍 聚合物胶 聚合物水 混凝土 结混凝土 泥混凝土
纤维名称 不锈钢纤维 温石棉纤维
纤维直径 容积密度 /μm （g/cm3）
10－330
7.8
抗拉强度 /MPa
2100
―――
2.6
500－1800
弹性模量 (MPa) 160
150－170
极限延伸率(%) 3.0
2.0－3.0
青石棉纤维 0.1－20
3.4
700－2500 170－200
2.0－3.0