纤维改性混凝土.pptVIP

4 纤维混凝土的工程应用 第四类，耐冲刷、耐磨耗结构：如水工建筑物 第五类，水泥制品和预制构件：隔墙板，屋面折板，波形瓦 第六类，特殊功能的工程部位：如承受动力荷载的重型机械基础 5.1 合成纤维混凝土简介 高性能混凝土比之普通混凝土的突出优点是高耐久性、高体积稳定性和高工作性，但是尽管如此，它仍不是完善的混凝土或理想的混凝土, 其最为致的弱点是脆性增大，而且随着高性能混凝土强度的提高，其破坏形式往往呈无征兆的爆炸性破坏，大量研究表明，在混凝土基材中掺加各类纤维是提高混凝土韧性的最有效途径 合成纤维混凝土的基本原理是将一种、两种、或者更多种纤维增强材料进行不同的搭配加入混凝土基材中，产生一种既能发挥单一纤维的优良性能，又能体现它们之间不同类型纤维搭配作用的新型复合材料。 5.2 几种常见的纤维 5.3 合成纤维混凝土的形式 1 常见的几种纤维混杂形式： （1）不同性能纤维的混杂，高弹性的模量纤维是可以显著提高混凝土的开始产生裂缝以及最大的荷载；高延性性能的纤维则可显著提升混凝土的延展性和韧度。这两类不同的纤维以一定比例混同可发挥明显的增强、增韧作用。 （2）不同尺度的纤维的混杂。不同长度不同形状的纤维对混凝土复杂的结构构造进行改性。短一点的纤维比较细，在混凝土结构中分散比较充分，主要的作用是增强水泥基材料的强度，推迟或者杜绝微裂纹在混凝土中的进一步发展而粗一点长一点的纤维拥有比较高的弹模较高的坚硬程度，他们两种不同类型的优势互补，能有效地降低干燥收缩引起的不良作用。 5.4 合成纤维混凝土实例分析 1 采用不同长度的这种纤维与钢纤维配制混凝土，并与素混凝土进行了对比试验和分析 * * * * * * * * * * * * * * * * * 纤维混凝土 目 录 CONTENTS 国内外研究现状 01 纤维的分类和在混凝土中的作用 02 纤维混凝土的性能分析 03 纤维混凝土在工程中的应用 04 合成纤维混凝土实例讲解 05 展望 06 1 国内外研究现状 纤维混凝土，是纤维和水泥基料（水泥石、砂浆或混凝土）组成的复合材料的统称，以水泥浆、砂浆或混凝土作基材，以纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料，称为纤维混凝土。其发展可追溯到一千多年前，古埃及人将稻草掺到粘土中来晒干做成砖头；在我国民间，建造房屋时，在泥巴当中掺入稻草、用黄土白灰拌合起来抹墙砌砖时掺入麻刀等 由此可见，先人们通过实际探索发现，纤维加入无机胶结料中有助于降低其脆性并减少开裂。 1910年，美国人Porter建议把短纤维均匀分散在混凝土中用以强化基体材料，这是近代关于纤维混凝土的理论研究的开端。 1964 年，丹麦的Krenchel 博士论文《纤维增强材料》首次应用复合材料理论研究了纤维增强无机胶结材料的机理。 1997 年 Li 和 Kanda 等人开始将 PVA 用于 ECC（即设计水泥基复合材料的简称），制成了聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料。 1 国内外研究现状 我国在1970年引入纤维混凝土技术，在各科研院所和施工单位开展了大量纤维应用于混凝土的研究工作，并逐步在实际工程中取得应用。 1993 年 颁布《纤维混凝土结构设计与施工规范》极大地推动了钢纤维在公路路面、机场跑道、桥面、以及各种建筑制品等领域的推广应用。 同济大学马一平认为聚丙烯纤维几何形态，即分散性越好其抗裂性越强,聚丙烯纤维增强混凝土改善了抗弯韧性。 武铁明等人的研究表明，纤维均匀分布在新拌混凝土内构成一种网状结构，硬化中微裂缝的发展遭到纤维的阻挡，从而阻断裂缝扩展达到抗裂的作用。。 1 国内外研究现状 2 纤维分类及其作用 掺入混凝土中的纤维按照其用途可分为：抗裂纤维和结构(增强)纤维2类： （1）其中结构纤维可提高混凝土的延展性、抗弯强度、韧性以及抗磨损性等，能够部分甚至全部替代钢筋用于道路、机场等工程，实际应用中主要以钢纤维为主 （2）而有机合成纤维多作为抗裂纤维使用，研究表明，结构纤维的材 质、外观、掺量以及方向分布等均会对纤维增强混凝土(FRC)的性能产生影响。 2 纤维分类及其作用 （3）混杂纤维组合中，钢纤维和聚酯纤维的组合可更好地减少塑性收缩裂缝。 （4） 碳一钢纤维由于有相似的弹性模量和协同交互作用，可有效地提高混凝土强度和弯曲韧性，并且适当的混杂纤维组合对断裂韧性的影响要好于单一的纤维掺杂。 （5）当纤维掺量低时(w2％，W为质量分数)，混凝土的抗压强度不会明显改变，但即使掺量非常低(w0.5％)，也可以改善延展性和抑制裂缝的增大。 （6）而纤维掺量变大时，会导致混凝土的和易性降低另外，压实和浇筑方法很可能会影响纤维的位置和分布，对纤维的增强效果产生明显的作用