纤维改性混凝土

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混凝土中纤维长度对抗压性能的影响研究

混凝土中纤维长度对抗压性能的影响研究

混凝土中纤维长度对抗压性能的影响研究混凝土是一种常用的建筑材料,其力学性能对建筑结构的安全性和耐久性至关重要。

纤维混凝土是一种改性混凝土,通过添加纤维材料来增强其抗拉、抗裂、抗冲击等性能。

纤维的长度是影响纤维混凝土力学性能的重要因素之一。

本文将探讨混凝土中纤维长度对抗压性能的影响,并综述相关研究成果。

一、纤维混凝土的概述纤维混凝土是一种复合材料,由水泥、砂、石子、纤维等组成。

纤维可以是钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维等。

纤维混凝土在传统混凝土的基础上,通过添加纤维材料来改善其抗拉、抗裂、抗冲击等力学性能,从而提高其使用寿命和安全性。

二、纤维长度的影响因素纤维的长度是影响纤维混凝土力学性能的重要因素之一。

纤维长度对纤维混凝土的抗拉、抗弯、抗压等力学性能均有影响。

1. 纤维长度对抗拉性能的影响研究表明,纤维长度对纤维混凝土的抗拉性能有着明显的影响。

当纤维长度增加时,纤维与混凝土的界面面积也增加,纤维与混凝土之间的黏着力也会增强,从而提高了纤维混凝土的抗拉性能。

但当纤维长度达到一定值后,由于纤维与混凝土之间的界面应力超过了纤维的抗拉强度,纤维就容易断裂,从而降低了纤维混凝土的抗拉性能。

2. 纤维长度对抗弯性能的影响纤维长度对纤维混凝土的抗弯性能也有一定的影响。

研究表明,当纤维长度增加时,纤维与混凝土之间的黏着力增强,可以有效地抵抗裂纹的扩展,从而提高了纤维混凝土的抗弯性能。

3. 纤维长度对抗压性能的影响纤维长度对纤维混凝土的抗压性能的影响较为复杂。

研究表明,当纤维长度较短时,纤维与混凝土之间的黏着力较弱,纤维容易从混凝土中脱落,从而影响了抗压性能。

当纤维长度适中时,纤维与混凝土之间的黏着力较强,可以有效地抵抗混凝土的压缩,从而提高了纤维混凝土的抗压性能。

当纤维长度过长时,纤维之间的相互作用会影响混凝土的压缩行为,从而降低了纤维混凝土的抗压性能。

三、纤维长度对混凝土抗压性能的影响研究近年来,国内外学者对纤维长度对混凝土抗压性能的影响进行了大量研究。

纤维混凝土

纤维混凝土

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

纤维混凝土

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。

纤维增强混凝土的研究和应用

纤维增强混凝土的研究和应用

纤维增强混凝土的研究和应用1.引言纤维增强混凝土是一种将纤维材料与混凝土相结合的复合材料,具有优异的抗裂性能和改善的强度特性,因此在建筑工程领域得到广泛应用。

本文将探讨纤维增强混凝土的研究进展和应用领域。

首先将介绍纤维增强混凝土的定义和分类,随后重点关注纤维增强混凝土在结构工程、地基处理以及道路工程等方面的应用。

最后,我们将总结纤维增强混凝土的优点和未来发展方向。

2.纤维增强混凝土的定义和分类纤维增强混凝土是指在普通混凝土中添加一定比例的纤维材料,以增强混凝土的抗拉强度、韧性和耐久性。

根据纤维材料的性质,纤维增强混凝土可分为无机纤维增强混凝土和有机纤维增强混凝土两类。

2.1无机纤维增强混凝土无机纤维增强混凝土常使用的纤维材料包括玻璃纤维、碳纤维和钢纤维等。

这些纤维材料具有较高的强度和刚度,能有效提高混凝土的抗拉强度和韧性。

无机纤维增强混凝土在结构工程领域得到广泛应用。

2.2有机纤维增强混凝土有机纤维增强混凝土常使用的纤维材料包括聚丙烯纤维、聚酯纤维和聚乙烯纤维等。

这些纤维材料具有良好的柔韧性和耐久性,能有效改善混凝土的韧性和抗裂性能。

有机纤维增强混凝土在地基处理和道路工程等领域得到广泛应用。

3.纤维增强混凝土在结构工程中的应用纤维增强混凝土在结构工程中具有很多优点,例如提高结构的抗裂性能和抗冲击能力,减少裂缝发展速度等。

在高层建筑、桥梁和水利工程等领域,纤维增强混凝土广泛应用于楼板、梁柱、墙体和水箱等重要构件的施工中,提高了工程结构的整体性能和耐久性。

4.纤维增强混凝土在地基处理中的应用纤维增强混凝土在地基处理中能够有效加固和加强土壤,改善地基的承载能力和稳定性。

应用纤维增强混凝土进行地基加固可以减少沉降和不均匀沉降,并且降低地震和液化等自然灾害对地基的影响。

5.纤维增强混凝土在道路工程中的应用纤维增强混凝土在道路工程中能够有效解决路面龟裂、反射裂缝和疲劳断裂等问题,提高道路的使用寿命和安全性。

纤维改性混凝土

纤维改性混凝土

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。

纤维改性混凝土

纤维改性混凝土

纤维改性混凝土纤维改性混凝土,指混凝土中加入一定量的纤维材料,以改善混凝土的力学性能。

在原有混凝土基体中加入纤维材料可以有效控制混凝土中的裂缝和缩短裂缝的长度,在增加混凝土强度和延性的同时,大幅度提高其抗裂性能和抗冲击性能,可为混凝土结构的建设和使用提供安全保障。

纤维改性混凝土目前被广泛应用于各种建筑和工程领域。

一、纤维材料目前,常用的纤维材料主要有钢纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、苯乙烯纤维等。

其中,钢纤维是应用广泛的一种纤维材料,其加入量较大,可以提高混凝土的强度和耐久性,但钢纤维容易生锈,在潮湿的环境下易受腐蚀;玻璃纤维和碳纤维是一种无机材料,具有很高的强度和刚度,但价格较高;聚丙烯纤维和聚乙烯纤维价格低廉,加入量适中,但强度较低,主要用于改善混凝土的耐久性和减少裂缝的发生;苯乙烯纤维是一种近年来出现的优良纤维,其添加量适中,具有良好的增强效果,价格适中,正逐渐取代其他纤维材料。

二、作用机理(a) 抗裂作用:混凝土在受力时容易发生裂缝,但加入纤维材料可以有效控制混凝土的裂缝,使混凝土整体性能更加稳定。

在混凝土受力时,纤维的弯曲和拉伸可以吸收一定的应力,变形后逐渐释放,从而消耗应力能量,防止混凝土的断裂,从而提高混凝土的抗拉力和耐久性。

(b) 连通作用:纤维材料可以将混凝土内部裂缝连接成更大的裂缝或孔隙,使裂缝分布均匀,减少裂缝面积,从而改善混凝土的强度和稳定性。

(c) 分散作用:纤维材料的加入可以使混凝土颗粒分散,并使得水泥胶体中的细微裂缝更加快速地填充,加强混凝土内部的结构紧密度,提高混凝土的抗压强度和硬度。

三、应用领域纤维改性混凝土在建筑和工程领域的使用越来越广泛,如桥梁、隧道、地铁、水利、地基、地下室、公路、机场跑道、工业地面、人行道、广场等结构。

纤维改性混凝土的应用可有效减少因混凝土龟裂和开裂造成的安全事故,对于一些重要的公共设施建设和高品质建筑的施工中,使用纤维改性混凝土将成为一种日渐流行的趋势。

改性PVA纤维混凝土的技术参数及在大坝施工中的应用

改性PVA纤维混凝土的技术参数及在大坝施工中的应用

改性PV A纤维混凝土的技术参数及在大坝施工中的应用摘要:掺改性PV A纤维可提高混凝土的极限拉伸值及混凝土的自生体积变形性能,对坝体混凝土的抗裂安全性是有利的,建议在有较高抗裂安全性的混凝土工程中掺改性PV A纤维。

本文主要探讨改性PV A纤维混凝土的技术参数及在大坝施工中的应用。

关键词:改性PV A纤维混凝土;技术参数;大坝施工混凝土配合比优化的目的是在满足建筑物结构要求的条件下,配制出具有较好施工性、强度、耐久性和经济的混凝土。

通过大量系统的试验研究表明,大坝混凝土的性能存在两项比较薄弱的环节,即混凝土的极限拉伸值相对较小和自生体积变形呈微收缩,其收缩值在-20×10-6~-30×10-6。

又因骨料的原因,混凝土的弹性模量较大,在45 GPa左右[1]。

因而混凝土的抗裂性能需要进一步的增强。

1改性PV A纤维混凝土为寻求解决水电站大坝混凝土低极限拉伸值、自生体积变形呈收缩的性能,进行了外掺改性PV A纤维大坝混凝土配合比的试验研究。

研究表明,掺改性PV A 纤维可提高28d龄期大坝混凝土极限拉伸值10%以上,相同龄期时可减少大坝混凝土自生体积变形收缩约15×10-6左右,这对高拱坝混凝土的抗裂安全指标是有利的。

长间歇面长期暴露在大气中,由于外界气温和环境的变化,混凝土表面散热降温速度较快。

这不仅会影响混凝土早期强度的发展,而且会使混凝土产生干缩变形,导致其抗裂能力降低。

同时,如果对混凝土表面没有采取有效保温措施,还会产生表面温度应力引起的裂缝。

为防止长间歇面发生裂缝的风险,除采用常规的温控措施外,在收仓前浇筑PV A(聚乙烯醇)纤维混凝土(常态混凝土,厚度为0.5m),RCC(碾压混凝土,厚度0.6m),提高混凝土的抗拉强度和极限拉伸值。

为此,设计单位进行了掺改性PV A纤维常态试验和碾压混凝土配合比试验研究工作,提出了可提高混凝土抗裂性能的纤维混凝土配合比。

混凝土中纤维增强技术原理及应用

混凝土中纤维增强技术原理及应用

混凝土中纤维增强技术原理及应用一、引言混凝土是一种广泛使用的材料,用于建筑物、桥梁和道路等基础设施工程。

然而,传统的混凝土具有一些缺陷,如低抗裂性、低韧性和低耐久性。

为了克服这些问题,人们发明了纤维增强混凝土(Fiber Reinforced Concrete,FRC)技术。

本文将介绍纤维增强混凝土的原理和应用。

二、纤维增强混凝土的原理1. 纤维增强混凝土的定义纤维增强混凝土是指在混凝土中添加纤维材料,以提高混凝土的性能。

纤维材料可以是天然纤维(如羊毛、麻、木材等)或人造纤维(如聚丙烯、玻璃纤维、碳纤维等)。

2. 纤维增强混凝土的分类根据纤维的类型,纤维增强混凝土可以分为以下几类:① 钢纤维增强混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC):钢纤维增强混凝土是指在混凝土中添加钢纤维,以提高混凝土的抗拉强度和韧性,从而增加其承载能力和耐久性。

② 玻璃纤维增强混凝土(Glass Fiber Reinforced Concrete,GFRC):玻璃纤维增强混凝土是指在混凝土中添加玻璃纤维,以提高混凝土的抗拉强度和韧性,从而增加其承载能力和耐久性。

玻璃纤维增强混凝土还具有良好的耐腐蚀性和抗渗性能。

③ 聚丙烯纤维增强混凝土(Polypropylene Fiber Reinforced Concrete,PFRC):聚丙烯纤维增强混凝土是指在混凝土中添加聚丙烯纤维,以提高混凝土的抗裂性和韧性,从而改善其耐久性和耐候性。

④ 碳纤维增强混凝土(Carbon Fiber Reinforced Concrete,CFRC):碳纤维增强混凝土是指在混凝土中添加碳纤维,以提高混凝土的抗拉强度和韧性,从而增加其承载能力和耐久性。

碳纤维增强混凝土还具有良好的耐腐蚀性和抗渗性能。

3. 纤维增强混凝土的性能纤维增强混凝土具有以下性能:① 抗裂性:纤维增强混凝土的纤维可以防止混凝土的裂缝扩展,从而提高了混凝土的抗裂性。

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合成纤维混凝土的基本原理是将一种、两种、或者更多种纤维增强材料 进行不同的搭配加入混凝土基材中,产生一种既能发挥单一纤维的优良性 能,又能体现它们之间不同类型纤维搭配作用的新型复合材料。
5.2 几种常见的纤维
5.3 合成纤维混凝土的形式
1 常见的几种纤维混杂形式: (1)不同性能纤维的混杂,高弹性的模量纤维是可以显著提高混凝土的开 始产生裂缝以及最大的荷载;高延性性能的纤维则可显著提升混凝土的延展性 和韧度。这两类不同的纤维以一定比例混同可发挥明显的增强、增韧作用。
• • • • • • • 1、《市政道路钢纤维复合混凝土井座井盖的应用》.韶关市市政建设工程有限公司. 2013 2、《道路桥梁在施工中钢纤维混凝土的应用分析》.魏晨宇.宜春市公路勘察设计院.2016 3、《聚丙烯纤维混凝土在桥梁施工中的应用》. 雷亮. 新疆兵团勘测设计院.2015 4、《钢纤维混凝土在水利工程中的应用》.薛 丽.刘春梅.黑河市水务局.2016 5、《钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用》.盐城开发集团有限公司.2014 6、《合成结构纤维对混凝土力学性能的影响》.朱洪波.吴凯凡.同济大学.2016 7、《混杂纤维增韧高性能混凝土的研究》.姚武.蔡江宁.同济大学.2002
2017/10/3
谢谢大家!
敬请老师批评指正
1 国内外研究现状
1910年,美国人Porter建议把短 纤维均匀分散在混凝土中用以强 化基体材料,这是近代关于纤维 混凝土的理论研究的开端。
1964 年,丹麦的Krenchel 博士论文《纤维增强材料》 首次应用复合材料理论研究 了纤维增强无机胶结材料的 机理。
1997 年 Li 和 Kanda 等人开 始将 PVA 用于 ECC(即设计 水泥基复合材料的简称), 制成了聚乙烯醇纤维增强水 泥基复合材料。
(2)不同尺度的纤维的混杂。不同长度不同形状的纤维对混凝土复杂的结 构构造进行改性。短一点的纤维比较细,在混凝土结构中分散比较充分,主要 的作用是增强水泥基材料的强度,推迟或者杜绝微裂纹在混凝土中的进一步发 展而粗一点长一点的纤维拥有比较高的弹模较高的坚硬程度,他们两种不同类 型的优势互补,能有效地降低干燥收缩引起的不良作用。
2 纤维分类及其作用
(3)混杂纤维组合中,钢纤维和聚酯纤维的组合可更好地减少塑性收缩裂 缝。 (4) 碳一钢纤维由于有相似的弹性模量和协同交互作用,可有效地提高 混凝土强度和弯曲韧性,并且适当的混杂纤维组合对断裂韧性的影响要好 于单一的纤维掺杂。 (5)当纤维掺量低时(w<2%,W为质量分数),混凝土的抗压强度不会明 显改变,但即使掺量非常低(w<0.5%),也可以改善延展性和抑制裂缝的增 大。 (6)而纤维掺量变大时,会导致混凝土的和易性降低另外,压实和浇筑方 法很可能会影响纤维的位置和分布,对纤维的增强效果产生明显的作用, 较长的钢纤维更容易垂直于荷载方向分布,从而更有效地提高弯曲强度而 纤维长径比的不同也是影响混凝士性能和行为的重要因素

玄武岩纤维增强HSC收缩性能
参照美国混凝土学会ACI-544《纤维增强混凝土的性能测试》中的水泥砂 浆及混凝土干燥收缩裂缝测试方法测试试样的抗塑性收缩开裂性能。其试验 结果如下图所示,与基准混凝土相比,BF I—18,BFⅡ—18和BFⅢ—18的最大 裂宽分别降低了85%,87%和94%。说明掺加玄武岩纤维后的HSC抗裂性能 显著上升,通过比较各组的开裂指数也可得到该结论,3组掺纤维的HSC开裂 指数分别为基准混凝土的6.7%,4.9%和22.8%。同时也说明直接短切玄武岩 纤维对HSC的抗裂性能提高最大,有捻合股玄武岩纤维次之,无捻合股玄武 岩纤维较。
2017/10/3
参考文献
• • • • • • 8、 《混杂纤维对高性能混凝土高温性能的影响》.鞠丽艳,张雄.同济大学.2006 9、 《钢纤维混凝土力学性能试验研究》.高培正.周云.东南大学.2005 10、《聚丙烯纤维碾压混凝土在路面大修工程中的应用研究》.武和平.长沙理工大学.2014 11、《纤维网片复合方式对纤维增强水泥基材料性能的影响》.孙伟.东南大学.2003 12、《钢纤维混凝土在桥面铺装中的施工技术研究》.迟飞飞.中交第二公路勘察设计院.2017 13、《路桥施工过程中钢纤维混凝土施工关键技术》.张东伟.中建路桥集团有限公司.2017
(4)纤维长度的增加仅会导致混凝土中的局部不良界面增大,而且在搅拌过程 中更容易团聚、形成混凝土内部的宏观结构缺陷。因此长纤维对混凝土强度的 降低作用更明显,说明其长度的不利作用较为突出。
5.4 合成纤维混凝土实例分析
(5)合成纤维可明显提高混凝土的断裂能,其作用高于同体积掺量的钢纤维, 这是因为在被拉出混凝土的过程中,合成纤维比钢纤维受到了更长周期的较大 约束力。
2 混凝土抗压强度测试结果,素混凝土的7 d及28 d的抗压强度均最高,纤维的加入 则分别降低了20%左右的7 d强度和10%~20%的28 d强度,钢纤维降低强度的作用 低于合成纤维,而合成纤维的长度增加会进一步降低强度,只是其降低7 d强度的幅度 远低于对28 d强度的不利影响.
5.4 合成纤维混凝土实例分析
3纤维混凝土的特性
a) 降低早期收缩裂缝,并可降低温度裂缝和长期收缩裂缝。 b) 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,机体裂而不碎。 c) 而且弯曲疲劳和受压疲劳显著提高。 d) 具有有优良的抗冲击、抗爆炸及抗侵彻性能。 e) 混凝土的耐磨性、耐空蚀性、耐冲刷性、抗冻融性和抗渗 性均有不同程度的提高。 f) 提高混凝土的耐久性。 以玄武岩纤维为例,介绍纤维对混凝土各种性能的影响。
纤维混凝土由于抗折强度、抗
水工输水隧洞
铁路公路交通隧道 岩石或土体护坡
剪强度高,能承受较大的围岩和 土体的变形作用而保持良好的整
体性。在这一领域的应用越来越
收到工程界的重视。
4 纤维混凝土的工程应用
第三类,输水、储水和防渗工程
游泳池
蓄水池
纤维混凝土由于抗裂性能好、
收缩率低,因而具有防水防渗性 能。为了增强防渗效果,工程中 常常采用一些改性措施,掺入防 水剂、聚合物等等。
6 展望
纤维混凝土作为一种新型的高性能建筑材料,其具备了较高的抗压、抗拉、
抗弯、抗冲击强度及良好的抗冻、耐久等优良性能,但是我国在纤维混凝土的 研究目前还处在发展阶段,其待解决的问题有纤维与混凝土的粘结、配合比、
施工以及疲劳等,且随着工程技术的发展,纤维混凝土会被越来越广泛的使用
在各行各业中。
参考文献
2)玄武岩纤维对高强混凝土的性能影响
玄武岩纤维增强HSC弯曲性能
弯拉强度反应了混凝土梁抗弯能力的大小,是反映 混凝土抗拉性能的又一指标,尤其能反映纤维混凝土的 受拉破坏情况。采用MTS810对试件进行三分点加载小 梁试验,其试验结果不同龄期混凝土的抗弯拉强度如图 所示。与基准混凝土相比,同龄期(3,7,28 d)的玄武 岩纤维混凝土的抗弯拉强度均有明显提高,说明玄武岩 纤维能有效地改善混凝土前期的强度和韧性。
2 纤维分类及其作用
掺入混凝土中的纤维按照其用途可分为:抗裂纤维和结构(增强) 纤维2类:
(1)其中结构纤维可提高混凝土的延展性、抗弯强度、韧性以及抗磨损性 等,能够部分甚至全部替代钢筋用于道路、机场等工程,实际应用中主要 以钢纤维为主 (2)而有机合成纤维多作为抗裂纤维使用,研究表明,结构纤维的材 质、外观、掺量以及方向分布等均会对纤维增强混凝土(FRC)的性能产生 影响。
4 纤维混凝土的工程应用
第一类,弹性基础板或其他承重结构的板式结构
公路路面
发挥纤维混凝土抗拉强度、抗
机场道面
桥梁的桥面 工业建筑地面 赛场道面
折强度和抗剪强度高,收缩小、整
体性好、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀 性等优点,改善结构使用性能,延 长结构的使用寿命。
4 纤维混凝土的工程应用
第二类,岩石和土基的维护结构。
5.4 合成纤维混凝土实例分析
1 采用不同长度的这种纤维与钢纤维配制混凝土,并与素混凝土进行了对比试 验和分析
5.4 合成纤维混凝土实例分析
1 从表1可以看出,素混凝土的稠度值最低,钢纤维混凝土的次之合成纤维进一步增 加了稠度,并且随着合成纤维长度的增大,稠度增加更明显。
这是由于纤维的加人会占用部分水泥浆体对其进行包裹,并且阻碍水泥浆体的流 动有研究,为了保持纤维增强混凝土的工作性,拌合物中应保持足够的浆体量以使纤 维更好地分布。因此,混凝土纤维特别是合成结构纤维的产品说明书中一般会提示应 比普通混凝土略提高减水剂的用量以抵消纤维对流动性的降低作用。
1 国内外研究现状
我国在1970年引入纤维混凝土技术, 在各科研院所和施工单位开展了大量纤 维应用于混凝土的研究工作,并逐步在 实际工程中取得应用。
1993 年 颁布《纤维混凝土结构设计与施工规范》 极大地推动了钢纤维在公路路面、机场跑道、桥 面、以及各种建筑制品等领域的推广应用。 同济大学马一平认为聚丙烯纤维几何形态,即分散性越好其抗裂性 越强,聚丙烯纤维增强混凝土改善了抗弯韧性。 武铁明等人的研究表明,纤维均匀分布在新拌混凝土内构成一种网状结构,硬化中微 裂缝的发展遭到纤维的阻挡,从而阻断裂缝扩展达到抗裂的作用。。
刚性防水屋面
地下室防渗
4 纤维混凝土的工程应用
第四类,耐冲刷、耐磨耗结构:如水工建筑物 第五类,水泥制品和预制构件:隔墙板,屋面折板, 波形瓦
第六类,特殊功能的工程部位:如承受动力荷载的重
型机械基础
5.1 合成纤维混凝土简介
高性能混凝土比之普通混凝土的突出优点是高耐久性、高体积稳定性和 高工作性,但是尽管如此,它仍不是完善的混凝土或理想的混凝土, 其最为 致的弱点是脆性增大,而且随着高性能混凝土强度的提高,其破坏形式往 往呈无征兆的爆炸性破坏,大量研究表明,在混凝土基材中掺加各类纤维 是提高混凝土韧性的最有效途径
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