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        1. 衡陽(yáng)市興凱鋼纖維有限公司

           

          鋼纖維

           

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          新型【纖維混凝土】

          發(fā)表日期:2018-11-09    來(lái)源:本站    點(diǎn)擊:267

          纖維混凝土是纖維和水泥基料(水泥石、砂漿或混凝土)組成的復合材料的統稱(chēng)。水泥石、砂漿與混凝土的主要缺點(diǎn)是:抗拉強度低、極限延伸率小、性脆,加入抗拉強度高、極限延伸率大、抗堿性好的纖維,可以克服這些缺點(diǎn)。所用纖維按其材料性質(zhì)可分為:①金屬纖維。如鋼纖維(鋼纖維混凝土)、不銹鋼纖維(適用于耐熱混凝土)。②無(wú)機纖維。主要有天然礦物纖維(溫石棉、青石棉、鐵石棉等)和人造礦物纖維(抗堿玻璃纖維及抗堿礦棉等碳纖維)。③有機纖維。主要有合成纖維(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龍、芳族聚酰亞胺等)和植物纖維(西沙爾麻、龍舌蘭等),合成纖維混凝土不宜使用于高于60℃的熱環(huán)境中。纖維混凝土與普通混凝土相比,雖有許多優(yōu)點(diǎn),但畢竟代替不了鋼筋混凝土。人們開(kāi)始在配有鋼筋的混凝土中摻加纖維,使其成為鋼筋-纖維復合混凝土,這又為纖維混凝土的應用開(kāi)發(fā)了一條新途徑。

             一、以水泥漿、砂漿或混凝土作基材,以纖維作增強材料所組成的水泥基復合材料,稱(chēng)為纖維混凝土。纖維可控制基體混凝土裂紋的進(jìn)一步發(fā)展,從而提高抗裂性。由于纖維的抗拉強度大、延伸率大,使混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊強度及延伸率和韌性得以提高。纖維混凝土的主要品種有石棉水泥、鋼纖維混凝土、玻璃纖維混凝土、聚丙烯纖維混凝土及碳纖維混凝土、植物纖維混凝土和高彈模合成纖維混凝土等。[1]

          1.鋼纖維混凝土

          (l)材料。制備普通鋼纖維混凝土,主要使用低碳鋼纖維。制備耐火混凝土,則必須使用不銹鋼纖維。圓截面長(cháng)直形鋼纖維直徑一般為o.25~0. 75mm;扁平形鋼纖維厚度為0. 15~0. 4mm,寬度為0.25~0. 9mm,長(cháng)度均為20~60mm。為改善界面黏結,還有端部帶彎鉤的鋼纖維等。

          鋼纖維混凝土一般使用425號、525號普通硅酸鹽水泥,高強鋼纖維混凝土可使用625號硅酸鹽水泥或明礬石水泥。使用的粗骨料最大粒徑以不超過(guò)15mm為宜。為改善拌和物和易性,必須使用減水劑或高效減水劑?;炷恋纳奥室话悴粦陀?0%,水泥用量比普通未摻纖維的應高10%左右。

          (2)摻量。為保證纖維能均勻分布于}昆凝土,長(cháng)徑比不應大于100,一般為30~80。對每種規格的纖維都有一最大摻量的限值,一般為0.5%~2%(體積率)。

          (3)攪拌。鋼纖維混凝土采用強制式攪拌機攪拌,為使纖維能均勻分散于混凝土中,應通過(guò)搖篩或分散機加料。攪拌的投料順序與普通混凝土不同。一種方法是先將粗細集料、水泥和水加入攪拌機,攪拌均勻后再將纖維加入攪拌。另一種方法分三步,第一步先將粗細集料攪拌均勻,第二步加入纖維攪拌,最后將水泥和水加入再攪拌。

          (4)搗實(shí)。不同的搗實(shí)方法,對纖維的取向有很大的影響。采用泵送至倉內,不加插搞,纖維在其中呈三維亂向;如采用插入式振動(dòng)裝置搗實(shí),則大部分纖維呈三維亂向,少部分為二維亂向;采用平面振動(dòng)器振搗,則大部分呈二維亂向,少部分為三維亂向;采用噴射方式,纖維在噴射面上呈二維亂向;采用“離心法”或“擠出法”,纖維取向介于一維定向與二維亂向之間;如果在磁場(chǎng)中振搗,纖維則沿磁力線(xiàn)方向分布。

          (5)力學(xué)性能。摻入鋼纖維,顯著(zhù)地改善了混凝土的力學(xué)性能。當摻量在許可范圍之內,可提高抗拉強度30%—50%,抗彎強度可提高50%~100%,韌性可提高10~50倍,抗沖擊強度可提高2~9倍,抗壓強度提高較小,可達15%~25%。鋼纖維混凝土還可使干縮率降低10%~30%。

          鋼纖維混凝土成本高,施工難度也比較大,必須用在最應該用的工程上。如重要的隧道、地鐵、機場(chǎng)、高架路床、溢洪道以及防爆防震工程等。

          2.合成纖維混凝土

          在合成纖維混凝土中使用的纖維必須是抗堿性纖維,以抵抗混凝土中Ca (OH)z的侵蝕??箟A合成纖維,在普通硅酸鹽水泥中也只能減緩侵蝕,欲大幅度提高使用壽命,應該使用硫鋁酸鹽水泥。

          合成纖維混凝土對粗細骨料及配合比無(wú)特殊要求,與鋼纖維混凝土基本類(lèi)同。合成纖維混凝土在力學(xué)性能方面肯定比鋼纖維泥凝土低,但其韌性很高,可提高30~120倍,而且具有較好的耐火性能。主要用于非承重與次要承重的構件上。

          3.聚丙烯纖維混凝土

          聚丙烯膜裂纖維是一種束狀的合成纖維,拉開(kāi)后成網(wǎng)絡(luò )狀,也可切成長(cháng)度為19~64mm的短切使用。為防止老化,使用前應裝于黑色包裝容器中。

          施工工藝分為攪拌法與噴射法。纖維的摻量因工藝不同而異。采用攪拌法切短長(cháng)度為40~70mm,體積摻率為0.4%~1%;采用噴射法切短長(cháng)度為20~60mm,體積摻率為2%~6%。聚丙烯纖維}昆凝土,力學(xué)性能不高,一旦混凝土開(kāi)裂,纖維混凝土即發(fā)生開(kāi)裂,抗壓強度亦無(wú)明顯提高。唯抗沖擊強度較高,可提高2~10倍。收縮率可降低75%??捎糜诜浅兄氐陌?、停車(chē)場(chǎng)等。

             二、制造纖維混凝土主要使用具有一定長(cháng)徑比(即纖維的長(cháng)度與直徑的比值)的短纖維。但有時(shí)也使用長(cháng)纖維(如玻璃纖維無(wú)捻粗紗、聚丙烯纖化薄膜)或纖維制品(如玻璃纖維網(wǎng)格布、玻璃纖維氈)。其抗拉極限強度可提高30~50%。

          纖維在纖維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縫的擴展。在受荷(拉、彎)初期,當配料合適并摻有適宜的高效減水劑時(shí),水泥基料與纖維共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;當基料發(fā)生開(kāi)裂后,橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。

          若纖維的體積摻量大于某一臨界值,整個(gè)復合材料可繼續承受較高的荷載并產(chǎn)生較大的變形,直到纖維被拉斷或纖維從基料中被撥出,以致復合材料破壞。 與普通混凝土相比,纖維混凝土具有較高的抗拉與抗彎極限強度,尤以韌性提高的幅度為大。

          纖維混凝土設計和使用方法請參考現行《纖維混凝土結構技術(shù)規程》

             三、纖維混凝土施工技術(shù):

            (1)、鋼纖維混凝土的原材料應符合下列規定:

          1、鋼纖維的種類(lèi)、規格、質(zhì)量應符合設計要求。

          2、配制鋼纖維高強混凝土宜選用質(zhì)地堅硬、級配良好的河砂,其細度模數不宜小于2.4。

          3、粗骨料應選用質(zhì)地堅硬、級配良好的石灰巖、花崗巖、輝綠巖等碎石 或碎卵石,粒徑不宜大于20mm和鋼纖維長(cháng)度的2/3。

          4、當粗骨料粒徑大于20mm時(shí),應選用適宜的纖維,并經(jīng)試驗檢測達到 設計要求后方可使用。

            (2)、鋼纖維混凝土配制應符合下列規定:

          1、鋼纖維混凝土應滿(mǎn)足結構設計對強度等級(包括抗壓強度、抗拉強度、 彎曲韌度比等)的要求。

          2、鋼纖維混凝土的鋼纖維體積率應根據設計要求確定;當設計無(wú)要求時(shí), 不應小于0.35%;對高強度(抗拉強度不低于1000MPa)的異形鋼纖維不應 小于0.25%;鋼纖維預應力混凝土中鋼纖維用量宜為80kg/m。

          3、鋼纖維混凝土的水膠比不宜大于0.50,對于耐久性為主要要求的鋼纖 維混凝土不得大于0.45,每方混凝土的水泥用量(或膠凝材料總用量)不宜小于360kg。

          4、鋼纖維混凝土的稠度可參照同類(lèi)工程對普通混凝土所要求的稠度確定,其坍落度值可比相應普通混凝土要求值小20mm,其維勃稠度值與相應的 普通混凝土要求值相同。

           (3)、鋼纖維混凝土攪拌應符合下列規定:

          1、鋼纖維混凝土宜釆用帶有布料裝置的纖維混凝土專(zhuān)用攪拌機攪拌。

          2、攪拌工藝應確保鋼纖維在拌和物中分散均勻,不產(chǎn)生結團,宜優(yōu)先釆用將鋼纖維、水泥、粗細骨料先干拌而后加水濕拌的方法。

          3、鋼纖維混凝土投料順序、攪拌方法和攪拌時(shí)間應通過(guò)現場(chǎng)勻質(zhì)性試驗確定。其攪拌時(shí)間應較普通混凝土適當延長(cháng)1min~2min。

          (4)、鋼纖維混凝土澆筑方法應保證鋼纖維的分布均勻性和結構的連續性。

          (5)、合成纖維混凝土用纖維的種類(lèi)、規格、質(zhì)量應符合設計要求。

          (6)、合成纖維混凝土配制應符合下列規定:

          1、合成纖維的體積率應符合設計要求;設計無(wú)要求時(shí),宜在0.05%~0.3% 的范圍內選取。

          2、合成纖維混凝土的坍落度可比普通混凝土相應要求降低。當坍落度不滿(mǎn)足要求時(shí),可調整外加劑或在保持水膠比不變的條件下適當增加用水量。

          (7)、合成纖維混凝土施工應符合下列規定:

          1、合成纖維混凝土攪拌時(shí)間應通過(guò)現場(chǎng)攪拌試驗確定,并應較普通混凝 土規定的攪拌時(shí)間適當延長(cháng)40s~60s,以確保纖維在混凝土拌和物中分散均勻。

          2、釆用平板振搗器搗實(shí),振搗時(shí)間為20s左右并無(wú)可見(jiàn)空洞為止。

          3、混凝土接近初凝時(shí)方可進(jìn)行抹面,抹面應光滑,抹面時(shí)不得加水,抹面次數不宜過(guò)多。


          衡陽(yáng)市興凱鋼纖維有限公司,始創(chuàng )于1993年,公司是國內較早生產(chǎn)各類(lèi)鋼纖維的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家,年生產(chǎn)能力6000噸以上。熱誠歡迎國內及海外客戶(hù)來(lái)電,來(lái)公司洽談業(yè)務(wù)。

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