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工程纤维的应用。。
时间: 2016/03/28 浏览次数: 500
利用工程纤维提高水泥混凝土材料抗裂性的历史可以追溯到古代，草筋粘土砖和纸筋灰是最早的纤维增强复合材料。即使在科技发达的现代，在许多偏僻的地方，它仍然不失为一种廉价的复合材料。合成纤维混凝土的研究及应用开始于60年代，70年代得到了蓬勃的发展。由于合成纤维能有效地控制水泥砂浆及混凝土的非结构裂缝，它在80年代已被大规模地应用于新建工程和修工程1)中。目前，美国合成纤维混凝土的使用量已占混凝土总产量的7%，数量已远远超过先期开发的钢纤维混凝土(3%)，被视为近代混凝土技术的新发展。合成纤维可以作为主要加筋材料(primary reinforcement)，提高混凝土材料的抗拉、韧性等结构性能，用于各种水泥基板材或替代石棉生产各种少石棉、无石棉制品，也可以作为一种次要加筋材料(secondary reinforcement)，主要用于提高水泥混凝土材料的抗裂性。
用于混凝土材料的合成纤维应具有较高的耐碱性及在水泥基体中的分散性与粘结性能，因此，使用前需要进行改性处理，以便能较好地与水泥基材共同工作。
1 合成纤维的研制
用于混凝土的合成纤维应能在混凝土中快速均匀分散，与水泥基体有良好的粘结力并在碱性介质中有良好的耐久性，为达到这一要求.
2 合成纤维混凝土的性能
混凝土的裂缝，特别是微裂缝是不可避免的。由于存在裂缝，环境中掺入合成纤维后，可使数以千万计的纤维三维均匀地分布在混凝土内部，混凝土塑性阶段干缩及冷缩所产生的表面裂缝，一旦延伸到合成纤维即可停止发展。纤维混凝土的抗裂性可通过快速方法进行评估。
合成纤维混凝土的抗裂性取决于纤维的长度和掺量，而纤维长度与骨料尺寸有关，砂浆和普通骨料混凝土一般以2ｃｍ长度为宜，大尺寸骨料应放大到3～4ｃｍ。混凝土的抗裂性随纤维掺量的增加而提高，但其递增率并不呈线性关系。如从综合技术与经济一并考虑，纤维掺量为600～900ｇ/ｍ3，已有良好的抗裂性。
3工程纤维混凝土的应用技术
普通混凝土纤维的掺量取决于混凝土材料自身的组成、养护环境的温度、湿度及风速，一般为600～900ｇ/ｍ3。由于纤维对新拌和硬化混凝土的性能无显著影响，所以加入纤维后一般并不需要调整混凝土的配合比，纤维混凝土可在各种搅拌机中搅拌，亦可在输送车中拌制，工作量较少时亦可人工搅拌，但必须使纤维分布均匀。合成纤维通常与混凝土其它组成材料同时加入搅拌机。如果搅拌站投料有困难，只要有足够的搅拌时间，亦可在搅拌车料口加入。纤维混凝土的搅拌时间可以与普通混凝土相同。纤维混凝土的输送、浇捣及养护与普通混凝土相同，但为确保混凝土的抗裂性，在养护时应采取保湿、保温措施
4.工程纤维混凝土在工程中的应用
工业与民用建筑工程:
刚性自防水、薄层混凝土结构。如：地下室、屋面、水池、水渠、化污池等。
抗裂防渗砂浆:如抹面砂浆、保温隔热砂浆等。
大体积混凝土:如转换层大梁、楼板、桥墩等
易磨损结构:如停车场、停机坪、上人屋面等。
喷射混凝土、砂浆:
道路与桥梁工程:如各种桥面、公路和高速公路路面等
水利、海港工程:如大体积坝体、面板、港口等
预制混凝土制品与构件:如公路道板、各种管材、预制板材、新型墙体砖等。
表面修补工程:如各种桥面、路面修补。
工程纤维混凝土施工中采取的措施是：
第一，搅拌机械采用强制式优于自落式；
第二，搅拌时间需要延长1min以上；
第三，砂必须是中粗以上，石必须是连续级配，含泥量必须控制；
第四，混凝土必须振捣密实，为此配备了插片式振动机和手提式平板振动机；
第五，养护时间必须在10ｄ以上，冬季施工中采用蓄湿保温养护，平时采用浇水养护.
由以上研究结果可以看出：掺工程纤维，可以提高细石混凝土和砂浆的抗裂性，能有效地控制裂缝开展；工程纤维细石混凝土和砂浆的施工方法与普通混凝土和砂浆相同，且解决了细石混凝土面层起砂、砂浆粉刷起壳的通病，是提高工程质量的一项有效措施。
