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浅谈纤维混凝土探究开发及应用[摘 要]随着建筑业的不断发展，建筑业对混凝土的需求量迅速增加，混凝土的使用量也越来越大。在现在建筑物中，几乎找不到没有使用混凝土的。但是普通混凝土抗拉强度与抗压强度比非常低，纤维混凝土克服了普通混凝土的缺点，本文主要探讨了纤维混凝土的研究开发与应用。 [关键词]纤维混凝土　建筑业　研究开发 引言 混凝土是最广泛使用的建筑材料，也是当前最大宗的人造材料。由于混凝土具有良好的耐水性、可塑性和原料来源广、生产工艺简单、生产成本低、应用方便等优点一直为工程界所青睐。从发展趋势来看，在今后相当长的时期内混凝土仍起着不可替代的作用，仍将是应用最广、用量最大的建筑材料。但混凝土的自身缺陷也限制了它的应用范围和效果。纤维混凝土可有效的改善混凝土的性能，所以自纤维混凝土问世以来一直受到国内外研究机构和学者的重视。本文研究了纤维在混凝土中的作用机理，分析了纤维与混凝土基体之间界面的粘结性能。在混凝土硬化过程中纤维改善了混凝土的内部结构，主要表现在减少了混凝土的塑性裂纹和内部微裂纹的数量和尺寸，提高了混凝土材料介质的连续性，从而改善了混凝土的综合性能。在纤维混凝土受力过程中纤维改变了混凝土基体的应力场从而改变了纤维混凝土的力学性能。在纤维混凝土受力过程中，纤维起到阻止混凝土中原有裂纹以及受力过程中新生裂纹扩展的作用，使纤维混凝土的强度和韧性得到了不同程度的提高。提高纤维与混凝土界面过渡区的密实度，增加纤维的掺量、长度和表面的粗糙度，都可有效的提高纤维混凝土的强度和韧性。 1　纤维混凝土的分类 普通混凝土抗拉强度与抗压强度比非常低，混凝土结构应被设计成拉应力最小。然而这种应力常常产生于弯曲、对角线拉伸中，或由于不同应变产生。任何地方发生拉应力，都希望这些应力由钢筋来承担。因为在混凝土中拉应力引起的后果之一是开裂。任何能使混凝土具有较大的抗拉强度和“延性”的工艺将是非常有价值的。纤维混凝土就是在这一背景下产生。纤维和水泥基料(水泥石、砂浆或混凝土)组成的复合材料的统称。水泥石、砂浆与混凝土的主要缺点是：抗拉强度低、极限延伸率小、性脆，加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维，可以克服这些缺点。 所用纤维按其材料性质可分为：①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)，②无机纤维。主要有天然骨料纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造骨料纤维(抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有合成纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等)和植物纤维(西沙尔麻、龙舌兰等)，合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。 2　纤维混凝土的研究开发 纤维的加入改善了混凝土的性能，提高了混凝土的使用性能，纤维的作用等同于钢筋混凝土中钢筋的作用，可增强承受拉应力，纤维通过与骨料的咬合作用，形成较大的摩擦角，同时加上胶浆的粘聚作用，将基体的拉应力传递给纤维，并主要由纤维来承担，纤维在混合料中以三维分散存在，起到了加强筋的作用，增加了胶浆与骨料的粘附性，提高了集料之间的粘结力。制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比(即纤维的长度与直径的比值)的短纤维。但有时也使用长纤维(如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜)或纤维制品(如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡)。其抗拉极限强度可提高30～50％。 纤维在纤维混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷(拉、弯)初期，当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时，水泥基料与纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。 若纤维的体积掺量大于某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形，直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出，以致复合材料破坏。与普通混凝土相比，纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度，尤以韧性提高的幅度为大。 3　纤维混凝土的应用 自二十世纪八十年代以来，欧美等一些发达国家就广泛开始了纤维改善混凝土的应用研究，并得到了广泛的应用。通过对掺加纤维的混凝土的研究和应用可知，纤维可以改善混凝土的高温稳定性和耐久性，并且具有较好的温抗裂性能。纤维可以提高混凝土的粘结力，增加混凝土与骨料的粘附性，提高集料之间的粘结力，传统混合料高温下混凝土会在结构内产生流动与集中，混凝土粘结强度下降，抗高温变形能力差。而纤维加入后，可明显阻止混凝土的流动。正由于纤维对混凝土的稳定作用，在高温下混凝土的塑性流动降低，从而提高了高温稳定性。纤维使混凝土处于比较稳定的状态，尤其是在夏天高温季节，混凝土受热膨胀时，纤维内部的空隙将具有一定的缓冲作用，改善了混凝土高温稳定性。 结束语 实践表明，纤维可以很好地改善混凝土的使用性能