1. 合成纖維的要求 合成纖維混凝土是近年來發(fā)展較快的工程復(fù)合材料,工程中目前常用的纖維品種有聚丙烯腈(腈綸)纖維、聚丙烯(丙綸)纖維、改性聚脂(滌綸)纖維、聚酰胺(尼龍)纖維。其中聚酯纖維由于耐堿性差,需要經(jīng)過耐堿改性處理確認(rèn)在混凝土中強(qiáng)度不降低才可使用。用于混凝土的合成纖維分兩類:粗纖維(d=0.1~1.0mm)和細(xì)纖維(d=0.01~0.1mm),鑒于國內(nèi)粗纖維還沒有生產(chǎn)和應(yīng)用,規(guī)程僅對有關(guān)細(xì)纖維的應(yīng)用作了規(guī)定。纖維混凝土采用的合成纖維應(yīng)為不含再生鏈烯烴的純聚合物;纖維及其表面處理層對人體的健康和環(huán)境無不利影響;纖維在混凝土拌合物中和硬化的混凝土中應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性,保持纖維強(qiáng)度不降低。纖維應(yīng)在混凝土拌合物中易于分散,并且與硬化混凝土間具有良好的粘結(jié)性能。用于防止混凝土或砂漿早期收縮裂縫的合成纖維,其抗拉強(qiáng)度不宜低于 ,用于結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、增韌的合成纖維宜選用彈性模量和強(qiáng)度較高的纖維。 根據(jù)纖維混凝土應(yīng)用的環(huán)境和工作條件,結(jié)合纖維的幾何參數(shù)、物理力學(xué)特征,綜合考慮確定采用的合成纖維的品種和型號。合成纖維的各種參數(shù)宜通過試驗確定,作為參考,規(guī)程給出了四種纖維的主要物理力學(xué)參數(shù)(表5)。 |
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單絲合成纖維的幾何特征和主要物理力學(xué)指標(biāo)參考值 表5
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2 合成纖維混凝土 合成纖維主要用于防止混凝土或砂漿早期收縮裂縫,有時也用于提高砂漿或混凝土的抗?jié)B性、抗磨性和抗沖擊、抗疲勞性能。其常用體積率為0.04%~0.3%。摻有合成纖維的混凝土與基體混凝土相比,其抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比和線膨脹系數(shù)變化很小,故可按有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定采用。當(dāng)纖維含量較大(超過0.15%)時,有關(guān)參數(shù)的選取應(yīng)通過試驗確定。當(dāng)合成纖維用于限制混凝土早期收縮裂縫時,合成纖維混凝土的強(qiáng)度等級可采用結(jié)構(gòu)設(shè)計所需要的素混凝土的強(qiáng)度等級。合成纖維用于結(jié)構(gòu)性增強(qiáng)、增韌和提高結(jié)構(gòu)的抗沖磨性時,影響纖維作用的不僅取決于合成纖維的彈性模量和強(qiáng)度,而且取決于混凝土或砂漿抗拉強(qiáng)度以及與纖維之間粘結(jié)性能。因此根據(jù)合成纖維混凝土的功能建議了強(qiáng)度等級最低限制:對于僅有限裂要求的,纖維混凝土的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于CF20,對于有增韌、抗?jié)B或耐磨要求的其強(qiáng)度等級不應(yīng)低于CF40。 根據(jù)試驗和工程經(jīng)驗,在條文說明中給出了常用的合成纖維混凝土與同強(qiáng)度等級素混凝土(C20~C40)主要性能參數(shù)的比較,可供設(shè)計施工時參考(表6)。應(yīng)當(dāng)注意,由于合成纖維的品質(zhì)特性差別較大,即使是同一品種,相同直徑和相同長度,不同廠家生產(chǎn)的也有差別,應(yīng)用時必須通過配合比和混凝土性能試驗,表6僅供初選時參考。 |
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常用纖維混凝土主要性能參數(shù)與同強(qiáng)度等級素混凝土的比較表 表6
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在常用摻量下,合成纖維混凝土的坍落度有一定程度的降低,在配合比設(shè)計時應(yīng)適當(dāng)增加用水量或減水劑。 |
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