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纤维混凝土应用研究现状初探


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 纤维混凝土应用研究现状初探 作者:彭开均 来源:《科技创新与应用》2013 年第 21 期 摘 要:进入到新世纪以来,随着我国的国民经济水平飞速的发展,我国的公路交通行业 的发展也是十分迅速的,其中各类的路面路基处理技术也取得了非常大的进步,而所谓的纤维 混凝土指的就是一类在混凝土基体中加入了高性能短切纤维后所形成的新型建筑材料,而正是 由于加了纤维,这种新型的建筑材料就有效的克服了混凝土抗疲劳性能差、抗拉强度低并且容 易开裂的缺点。其中高性能的芳纶纤维是一种低密度、高强度、高模量并且耐磨性能十分优异 的高科技纤维,其全称为芳香族聚酰胺纤维,从其研发问世至今,在我国的各类工程项目中都 得到了大量的生产和使用。 关键词:纤维混凝土;研究现状;芳纶纤维 混凝土的最主要优点就是高抗压强度,但是同时混凝土也是存在着明显的缺点,如抗疲劳 性能差、抗拉强度低、构建本体的自重大、抗冲击碎裂性能差、容易产生裂纹以及易于塑性干 缩开裂等等,因此混凝土在工程中的应用范围就有很大的局限性。在混凝土强度不断提升的情 况下,这些确定也就越来越突出了,近些年来,国内外的专家学者都在大力的探索和研究提高 混凝土性能的方法和措施,特别是提高它的耐久性能和抗拉强度,正是在这种背景下,提出了 一类以传统混凝土为基体的新型复合材料-纤维混凝土。在混凝土的内部纤维能够以很多的数 量广泛的分布其中,这样在形成微裂缝的过程中,就会受到数量众多的纤维的阻挡,降低其能 量,从而起到抗裂的作用。 1 纤维混凝土的发展和现状 1.1 纤维混凝土的概述 通常情况下,所谓纤维混凝土都是以砂浆、水泥净浆或是混凝土作为基体材料的,在配以 无机纤维、金属纤维或是有机纤维等增强材料所组成的水泥基复合材料就是纤维混凝土了。它 是一种将抗拉强度高、抗碱性能良好、极限延伸率大并且细而短的纤维广泛的分布在混凝土基 体中的新型建筑材料,混凝土早期产生裂缝或是受到外力时,纤维是有着重要的预防作用的。 在纤维混凝土最初的受力阶段,混凝土是与纤维共同受力的,并且混凝土应是外力的主要承担 者,当外力持续作用一段时间后或是外力不断提高的过程中,裂缝也会随之扩展到一定的程 度,混凝土就不会再承担外力,此时纤维就成了外力的主要承担者,而纤维也就成为了阻止裂 缝继续扩展的最重要的因素。因此与传统的混凝土相比,纤维混凝土不但有效的克服了抗疲劳 性能差、抗拉强度低以及容易开裂的缺点,同时纤维混凝土的抗阻裂、抗弯拉、抗爆、抗冲击 以及延性和韧性等性能都得到了明显的提升,而且其对混凝土的防水、防冻、抗渗以及防护筋 等方面也做出了一定的贡献。由于在混凝土中所掺入材料种类的差异性,我们一般将纤维混凝 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 土分为碳纤维混凝土、钢纤维混凝土、混杂纤维混凝土、芳纶纤维、杜拉纤维以及高强聚乙烯 纤维等等。 1.2 纤维混凝土的发展情况 为了改善传统混凝土的抗疲劳性能差、抗阻裂性能差、抗拉性能差以及延性差的缺点,对 于在混凝土中添加纤维从而改善其性能的研究工作,发展的也是十分迅速。现阶段研究较多的 有芳纶纤维、杜拉纤维、碳纤维、钢纤维、尼龙纤维以及耐碱玻璃纤维等,自从上个世纪的 60 年代开始,国外就已经开始研究将合成纤维作为水泥砂浆的增强材料的可能性了,也发现 了尼龙、聚乙烯以及聚丙烯等纤维材料的优异的抗冲击性能。在上个世纪的 70 年代,以英国 和美国为首的发到国家已经能够将聚丙烯单丝纤维应用到混凝土的实体工程中了,同时美国也 开


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