纤维混凝土是什么?
1、由纤维和水泥原料(水泥石、砂浆或混凝土)组成的复合材料的总称。水泥石、砂浆和混凝土的主要缺点是:抗压强度低、极限延伸率低、脆性好、抗拉强度高、极限延伸率高、抗偏碱性好的纤维可以克服这些缺点。
2、根据其材料特性,常用纤维可分为:①金属纤维。例如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造矿物纤维(耐碱玻璃纤维、耐碱矿物棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有人造纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚酯、芳族聚酰亚胺等)和纤维材料(西沙尔麻、龙舌兰等)。人造纤维混凝土不应在60℃以上的热环境中使用。
3、与水泥混凝土相比,纤维混凝土有很多优点,但毕竟不能取代混凝土结构。人们开始将纤维与钢筋混凝土混合,使其成为钢筋纤维复合混凝土,这为纤维混凝土的应用开发了一种新的途径。
纤维混凝土的作用
纤维混凝土的制造主要使用具有一定长径比(即纤维长度与孔径之比)的短纤维。然而,有时也使用长纤维(如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤维薄膜)或纤维制品(如玻璃纤维网布和玻璃纤维毡)。其拉伸极限强度可提高30%~50%。
纤维在纤维混凝土中的主要作用是控制水泥原料在外力作用下裂缝的扩大。在荷载(拉伸和弯曲)的早期阶段,当适当的调味料和适当的高效减水剂混合时,水泥原料与纤维一起承受外力,前者是外力的关键承受者;当原材料干燥开裂时,穿过裂缝的纤维成为外力的关键承受者。
如果纤维的体积掺量超过某个临界点,所有复合材料都可以继续承受较高的荷载,产生较大的变形,直到纤维被撕裂或纤维从原材料中拔出,甚至复合材料被破坏。与水泥混凝土相比,纤维混凝土具有较高的拉伸和弯曲极限强度,尤其是韧性提升幅度较大。
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