纤维在水泥混凝土中的应用

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1、文章编号：1007—046X(2013)06—0040～03生态建材纤维在水泥混凝土中的应用ApplicationofFiberinCementConcrete徐力，余飞2，朱祥3，唐德波，孟旭4(1．镇江城科新型建材有限公司，江苏镇江212004；2．镇江市丹徒区建筑工程质量检测中心，江苏镇江212004；3．镇江建筑科学研究院集团有限公司，江苏镇江212004；4．河南省交通科学技术研究院有限公司，河南郑州450006)摘要：普通水泥混凝土材料是一种脆性材料，虽然抗压强度很大，但其抗拉强度却很小。为了提高水泥混凝土的抗拉强度，在水泥混凝土中掺加纤维是一种

2、非常有效的方法。目前，常用的纤维混凝土有钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土、矿物纤维混凝土以及有机合成纤维混凝土。对以上几种纤维的特点和实用性进行分析，以聚丙烯纤维和水镁石纤维为代表具体阐述有机合成纤维和矿物纤维在增强水泥混凝土的抗拉强度时的作用机理及其性能，并提出可以将两种纤维以一定的配合比混合，使增强效果更好。关键词：水泥混凝土；聚丙烯纤维；水镁石纤维；纤维混凝土；抗拉强度中图分类号：TU528．572文献标志码：A0前言于其他纤维而言，主要具有性能优异、价格低廉、施工工艺简单等特点，所以在国内外混凝土市场得到广泛推广和防水粘结层性能好坏直接影响

3、桥面铺装层的使用寿命，应用。聚丙烯纤维混凝土通常以水泥净浆、砂浆或者混凝施工过程的质量控制是决定防水层功能能否实现的关键因土为基体，以非连续的短纤维或者连续的长纤维作为增强素之一。由于防水层在我国使用未成熟，很多施工队伍都材料所组成的水泥复合材料。纤维改性比较一致的观点是：不具备这方面的经验，而且对于防水层施工的特殊要求都纤维的掺入主要是吸收水泥基材开裂时释放的能量，从而没有引起足够的认识，必要的施工设备不齐全，使得防水阻止基材中裂缝的扩展，对混凝土基体产生了增强、增韧层施工的质量良荞不齐。桥面防水层作为隐蔽工程，一旦和阻裂等效应，并且改变了混凝土的脆性、易

4、开裂性及其出现缺陷就不容易再修补，纤维在水泥混凝土中是一种刚破坏形态，延长了混凝土的使用寿命_3】。性防水材料，纤维又起着重要的作用。目前，在工程中常用的几种纤维混凝土有：钢纤维混1．1聚丙烯纤维混凝土的物理性能凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土、矿物纤维混凝土目前聚丙烯纤维增强水泥基材有两种不同方式：连续以及有机合成纤维混凝土_l1。其中碳纤维和钢纤维都是比较网片和短切纤维。常用的几种聚丙烯纤维及其物理力学性理想的增强增韧材料，但由于价格昂贵和搅拌操作等不便，能见表。在工程中的应用受到一定限制。抗碱玻璃纤维尽管在低碱表1聚丙烯纤维物理力学性能度水泥中具有较

5、好的使用效果，但对于量大面广的普通硅纤维名称／k密度纤维直径纤维长度抗鲫断申率酸盐水泥混凝土来说，其耐久性仍然存在问题。所以，有／kg．m-，]／lm]mm／MPa／GPa／％机合成纤维混凝土和矿物纤维混凝土比较常用【2l。1有机合成纤维混凝土目前，聚丙烯纤维是比较常用的有机合成纤维。相对40CDASH6／20131．2聚丙烯纤维混凝土的作用机理理是建立在对混凝土的固结、收缩的微观研究基础上的。混凝土在硬化过程中，由于放出大量的水化热，会使从微观的角度来看，任何密实的混凝土都存在微裂缝。内部温度不断上升，从而在表面产生拉应力；随着水化的这些微裂缝存在于相与相

6、之间(石、砂、水泥胶体三相)不断进行，到后期时，温度又下降，在基础和老混凝土的和水泥微颗粒之间，只不过正常的微裂缝肉眼看不到而已。约束下，混凝土内部和表面又会产生拉应力；当拉应力超聚丙烯纤维混凝土中均匀分布的大量彼此相粘连的纤维，过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。许多混凝土的内起了承托集料的作用，降低了混凝土表面的析水与集料的部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或离析，从而使混凝土中直径为50～100nm和>1O0nm的发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩变形受孔隙含量大大降低。试验表明体积掺量的聚丙烯纤维比普到内部混凝土的约束，也往往

7、导致裂缝。聚丙烯纤维可以通混凝土的抗渗能力提高了60％～70％_5I。增加塑性混凝土的抗张力性和韧性，因而减少了塑性收缩裂缝的形成。由于聚丙烯纤维与水泥基集料有极强的结合1．4凝结时间力，在与混凝土材料搅拌时形成二次分散，迅速而易与混混凝土疲劳损伤的外在表现为强度和弹性模量衰减。凝土材料混合，均匀分布在混凝土的各个方向，叉枝纤维在疲劳应力作用下，普通混凝土比聚丙烯纤维增强混凝土构成一种均匀的乱向支撑体系，提供了控制收缩裂缝最有的损伤更快，聚丙烯纤维混凝土在疲劳荷载的作用下更能效的次要加强筋。当混凝土硬化时，由于塑性及干燥收缩，保持材料的刚度。聚丙烯纤维对混凝

8、土疲劳性能的影响可极细微的裂缝开始产生。这些裂缝遇到