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现在主要使用的纤维混凝土的种类及优缺点

“要有效的解决混凝土裂缝和耐久性问题,就必须从材料着手,探索和研究一种低热、低弹性模量、高极限拉伸、适当的抗压强度,较高的抗拉强度、极限拉伸和适当的徐变并在施工中较好的流动性特性的高性能混凝土。”(王铁梦:教授级高级工程师,博士生导师,建筑工程专家)
   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,混凝土的和易性差,不易泵送,难以施工、造价高,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,这往往也是理论研究和实际效果差异大的主要原因。
  2.玻璃纤维在使用中已经暴露很大的缺点,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。
  3. 合成纤维包括聚丙烯纤维、聚酯和聚丙烯腈纤维等,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,效果显著。但是由于合成纤维的抗拉强度较低,在抗老化、耐碱方面也不够好,未被市场接受。
  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,与混凝土粘结良好的优点,但由于碳纤维价格昂贵,工程很少有使用。
  5、玄武岩纤维是由天然的玄武岩石通过窑炉熔化拉制而成,自身密度、成份、容重均与水泥相当,具有天然的耐碱性;与硅酸盐的天然相容性,和水泥混凝土混合时分散性好,结合力强,降低裂缝尖端应力集中的程度,约束了裂缝的扩展,且热胀冷缩系数与混凝土一致,同时具有较好抗冻融性。

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