几种纤维在增强混凝土中应用

《几种纤维在增强混凝土中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第30卷第期4高科技纤维与应用Vol.30No.4第20054期年月,8倪敬达于湖生Hi-TechFiber&Application几种纤维在增强混凝土中的应用-Aug.200537-几种纤维在增强混凝土中的应用倪敬达于湖生青岛大学纺织服装学院山东青岛266071摘要:介绍了聚丙烯纤维碳纤维钢纤维和玻璃纤维增强混凝土的基本性能其中聚丙烯纤维有较好的技术经济性能已在混凝土工程中广泛应用由于碳纤维等后3种纤维有高强高模和韧性可用于次结构甚至主结构的增强或加固用同时简介了国内外研究情况以及一些实际应用案例指出今后有待研究的问题和研究的重点及方向关键词:混凝土纤

2、维混凝土聚丙烯碳纤维钢纤维玻璃纤维中图分类号:TU528.572;TU528.58文献标识码:A文章编号:1007-9815200504-0037-04引言作用后面3种纤维属于高模量纤维可以明显改纤维增强混凝土FiberReinforcedConcrete善硬化水泥浆和混凝土的强度和韧性从而可用简称纤维混凝土FRC它是以水泥浆砂浆于各种半承重的制品甚至用于承重结构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1聚丙烯纤维增强混凝土复合材料近几年来全世界每年的混凝土的用量均在由和PPPE等烯烃单体的均聚物或共聚物制3成的纤维统

3、称为聚烯烃纤维同其它聚合物纤维50亿m以上混凝土已成为使用量最广的建筑材料也正朝着高强度高性能和多功能的方向相比聚烯烃纤维特别是聚丙烯纤维具有耐发展这就要求混凝土要具有很好的抗裂能力以化学腐蚀湿强度高加工性好质轻蠕变收及很好的韧性目前国际上基本一致的认识是缩小价格低廉和在低掺量下对混凝土的抗裂FRC是提高混凝土抗裂性能和韧性的有效方法增韧效果显著等优良的技术经济性能因而在建目前国内外研究比较多用量比较大且效筑工程中得到越来越广泛的应用果比较好的FRC主要有聚丙烯碳纤维钢纤聚丙烯纤维以其优越的技术经济性能在对抗维和玻璃纤维的FRC这几种常用于FRC纤维裂抗

4、冲击和耐磨等有较高要求的混凝土工程中的基本性能见表1迅速推广聚丙烯纤维属低弹性模量合成纤维其中聚丙烯纤维是典型的低模量合成纤当将其掺入水泥基材后依靠纤维与水泥基材的维在混凝土硬化初期对基体有明显的约束作界面粘结在未开裂的低应力水平下共同承受外用但硬化后FRC一旦开裂如果承受持久的力由于纤维的弹性模量低于水泥基材当受外高应力将产生较大的变形从而使复合体产生部拉力作用时纤维产生的变形大于水泥基材显著伸长或较大的挠度纤维很难起到微筋材的在水泥基材未开裂前纤维对基材变形难以起到收稿日期:2005-07-27修定日期:2005-08-10作者简介:1982-倪敬达

5、男山东临沂人硕士研究生主要从事功能性纺织品开发与应用的研究-38-高科技纤维与应用第卷30表1几种增强纤维的基本性能密度直径弹性模量抗拉强度极限延伸率纤维品种/(gcm)-3/m/GPa/MPa/%聚丙烯纤维0.9115804927070079碳纤维1.701.90720380240045001.22.5钢纤维7.8510010002003801300330玻璃纤维2.7081570801500350028限制作用故该纤维水泥基复合材料PFRC2玻璃纤维增强混凝土初裂抗拉强度难以得到提高若纤维掺量小至其不足以承担基材开裂而传递过来的荷载则极限在玻璃纤维增

6、强混凝土GFRC中玻璃抗拉强度便很难提高抗压强度抗弯强度同样纤维的作用是当基材受到的应力超过极限应变也是如此但当基材开裂后由于纤维跨接于裂时能以尽可能小的间距产生大量微小裂缝从缝两边PFRC不会发生类似基材那样的脆断而使水泥基材的抗弯拉强度和抗冲击强度得到明而是由于纤维拉断或自基材中的拔出产生破坏显改善试验表明少量的短切纤维就足以控制究竟是纤维拉断还是纤维拔出则主要取决于纤裂缝并提高基材抗冲击强度纤维掺量超过临界维与水泥基材间的粘结力和裂缝中纤维断面上所含量以上能从本质上提高水泥基材的抗拉强能承受拉力大小的比较若前者大于后者则纤度抗弯拉强度和极限应变当然

7、因为水泥是维将被拉断反之则纤维将自基材中拔出短切碱性的因此玻璃纤维用于GFRC方面也有很纤维多属于纤维拔出破坏当纤维几何形状确定大的局限后纤维与水泥基材间的界面抗剪切粘结强度的玻璃纤维有玻璃丝和玻璃棉两种只有纺织大小主要决定了FRC开裂后的性能若粘结强度玻璃纤维才能用于GFRC使用玻璃纤维做为水较高则开裂后的应力水平保留率较高反之则泥的加强材料在保持纤维质量分数0.05的条件较低若粘结强度一定则纤维掺量越大其裂下随纤维长度的增加材料的力学性能会逐渐改后应力水平保留率也越高善当纤维长度达到一定长时复合材料的力学性另外聚丙烯纤维对混凝土抗冲磨性能的改善能将趋

8、于稳定因此为了获得力学性能相对稳定效果并不明显有关聚丙烯纤维对混凝土抗冲磨的复合