水泥混凝土專用單絲纖維,又稱為工程纖維、混凝土纖維、抗裂纖維、防fang裂lie纖xian維wei或huo合he成cheng纖xian維wei,塑su料liao纖xian維wei等deng,是shi一yi種zhong以yi聚ju丙bing烯xi為wei主zhu要yao原yuan料liao,以yi獨du特te生sheng產chan工gong藝yi製zhi造zao而er成cheng的de高gao強qiang度du束shu狀zhuang單dan絲si纖xian維wei。加jia入ru混hun凝ning土tu或huo砂sha漿jiang中zhong可ke有you效xiao的de控kong製zhi混hun凝ning土tu(砂漿)固塑性收縮、幹縮、溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)等(deng)因(yin)素(su)引(yin)起(qi)的(de)微(wei)裂(lie)縫(feng),防(fang)止(zhi)及(ji)抑(yi)止(zhi)裂(lie)縫(feng)的(de)形(xing)成(cheng)及(ji)發(fa)展(zhan),大(da)大(da)改(gai)善(shan)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)阻(zu)裂(lie)抗(kang)滲(shen)性(xing)能(neng),抗(kang)衝(chong)擊(ji)及(ji)抗(kang)震(zhen)能(neng)力(li),可(ke)以(yi)廣(guang)泛(fan)的(de)使(shi)用(yong)於(yu)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)防(fang)水(shui),工(gong)業(ye)民(min)用(yong)建(jian)築(zhu)工(gong)程(cheng)的(de)屋(wu)麵(mian)、牆體、地坪、水池、地下室等,以及道路和橋梁工程中。 水泥專用單絲纖維的物化性能 常用規格:TB-PP-20S(TB-20)
 注:長度範圍3-50mm,可根據客戶要求生產 纖維增強高性能混凝土的概述 水shui泥ni混hun凝ning土tu材cai料liao是shi目mu前qian世shi界jie上shang應ying用yong最zui廣guang泛fan的de人ren造zao建jian築zhu材cai料liao,但dan混hun凝ning土tu因yin脆cui性xing而er容rong易yi產chan生sheng裂lie縫feng是shi其qi固gu有you的de弱ruo點dian,普pu通tong高gao強qiang混hun凝ning土tu其qi抗kang拉la強qiang度du遠yuan遠yuan低di於yu抗kang壓ya強qiang度du,而er易yi發fa生sheng脆cui性xing破po壞huai,影ying響xiang了le工gong程cheng的de使shi用yong壽shou命ming。隨sui著zhe我wo國guo城cheng市shi建jian設she的de高gao速su發fa展zhan,建jian築zhu技ji術shu的de不bu斷duan革ge新xin,高gao層ceng建jian築zhu、高架路橋、地鐵交通等都對混凝土的性能提出了諸如:高抗拉抗壓、高韌性、高抗滲、阻裂、易於施工等更高的要求,於是在改造混凝土的過程中,纖維增強混凝土應運而生。 纖xian維wei增zeng強qiang混hun凝ning土tu,即ji是shi在zai普pu通tong混hun凝ning土tu中zhong摻chan加jia或huo合he成cheng纖xian維wei或huo鋼gang纖xian維wei或huo玻bo璃li纖xian維wei或huo碳tan纖xian維wei等deng,這zhe體ti現xian了le複fu合he材cai料liao設she計ji的de思si想xiang,尤you其qi是shi合he成cheng纖xian維wei增zeng強qiang混hun凝ning土tu,既ji保bao留liu了le混hun凝ning土tu原yuan存cun的de高gao抗kang壓ya性xing的de特te點dian,又you能neng大da大da增zeng加jia其qi抗kang裂lie性xing能neng、韌性、及抗滲性、列加符合現代高新建築工程的要求。 TB-Fiber砼伴水泥混凝土專用纖維的作用機理 由美國的Remuald和Baton提ti出chu的de纖xian維wei間jian距ju理li論lun,根gen據ju線xian彈dan性xing斷duan裂lie力li學xue來lai說shuo明ming纖xian維wei對dui於yu裂lie縫feng發fa生sheng和he發fa展zhan的de約yue束shu作zuo用yong。此ci理li論lun認ren為wei聚ju丙bing烯xi纖xian維wei摻chan入ru混hun凝ning土tu中zhong可ke降jiang低di混hun凝ning土tu體ti內nei裂lie縫feng尖jian端duan的de應ying力li集ji中zhong係xi數shu。 根據Remuald的理論分析,當水泥基體中纖維的平均中心距<7.6mm時,纖維混凝土的抗拉或抗彎初裂強度均得以明顯提高,他還推導出了呈三維亂向分布的纖維平均中心間距的計算公式:
 纖維在混凝土中的阻裂效應很大程度上取決於纖維的平均間距S值與單位體積纖維混凝土中纖維的根數N值。 Krenchel推導出的S值和N值計算公式如下:
 由式(2)(3)可看出,當W為恒定值時,纖維直徑d越小,比重γ越小,則纖維間距S也越小,纖維根數N值越大。根據以上(2)(3)式計算的三種纖維的S值和N值如下表:
 TB-Fiber水泥混凝土專用纖維對混凝土的增強功能 ■對混凝土的阻裂作用: TB-fiber纖xian維wei在zai混hun凝ning土tu中zhong呈cheng三san維wei立li體ti分fen布bu,可ke有you效xiao的de降jiang低di微wei裂lie縫feng尖jian端duan的de應ying力li集ji中zhong,可ke使shi混hun凝ning土tu或huo砂sha漿jiang因yin幹gan縮suo引yin起qi的de拉la應ying力li消xiao弱ruo或huo消xiao除chu,阻zu止zhi微wei裂lie縫feng的de發fa生sheng和he擴kuo展zhan。在zai塑su性xing混hun凝ning土tu中zhong,TB-fiber起到了支撐集料的作用,可以減少和抑製混凝土的離析傾向,故而減少甚至阻止了混凝土的表層裂縫的產生。
 附:關於評價纖維混凝土或砂漿抗裂性能的試驗檢測方法,現在尚無國家標準,一般多參照美國材料與試驗協會(ASTM)介紹的由Paul•p•Kraai提出的測試方法(發表於《Concorte Construetion》雜誌(1984年7月的第663頁)):試驗時用砂漿的重量配合比為:水泥:砂漿=1:3.3,水灰比=0.55,用木模或鋼模澆注成型為板狀試件後,暴露於實驗室空氣中,並置於風扇之下,以10~15m/小時迅速吹向試件。實驗室溫度為22±2℃,相對濕度為24±1%,經3小時後,關閉風扇,然後將試件轉移至室外暴露21小時,用計數法評估試件在齡期為24小時的裂縫情況。 ■對混凝土抗滲性能的改善: TB-fiberxianweikeyouxiaodejianshaohunningtudesuxingliefeng,bingyizhiliefengdefazhanhexianghuguantong。junyunfenbudexianweidansixingchenglechengtuotixi,zuailebiaomianxishuihejiliaodechenjiang,jiangdilehunningtudemishuixing,jianshaolehunningtudemishuitongdao,shihunningtuzhongdekongxilvdadajiangdi,guershihunningtudekangshenxingyoumingxiandetigao。
 實驗條件:按國標GBJ82-85的規定進行 混凝土的配合比: 水泥:砂=1:1.7,水灰比=0.4 試件齡期為28天 初始水壓為0.1MPa,之後每經8小時增加0.1MPa,最大達到1.4MPa為止 ■對混凝土抗凍融性的提高:由於混凝土中的TB-fiber纖(xian)維(wei)的(de)存(cun)在(zai)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)的(de)減(jian)少(shao)多(duo)次(ci)凍(dong)融(rong)循(xun)環(huan)而(er)引(yin)起(qi)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)內(nei)的(de)抗(kang)拉(la)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong),阻(zu)止(zhi)了(le)微(wei)裂(lie)縫(feng)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)擴(kuo)展(zhan)。另(ling)外(wai),由(you)於(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)抗(kang)滲(shen)性(xing)的(de)提(ti)高(gao),當(dang)然(ran)也(ye)有(you)利(li)於(yu)改(gai)善(shan)其(qi)抗(kang)凍(dong)融(rong)性(xing)。
 圖4:纖維對混凝土的抗凍融性的影響 實驗條件:混凝土的配合比: 水泥:碎石:砂=1:4:3,水灰比=0.6 試件尺寸為100×100×350mm圓柱形, 齡期為28天 凍結溫度為-17±1℃,解凍溫度8±1℃,共進行300次凍融循環,每一循環為4小時 ■對混凝土抗衝擊性和韌性的提高 TB-fiber纖(xian)維(wei)有(you)助(zhu)於(yu)吸(xi)收(shou)混(hun)凝(ning)土(tu)構(gou)件(jian)受(shou)衝(chong)擊(ji)時(shi)的(de)動(dong)能(neng),並(bing)且(qie)由(you)於(yu)纖(xian)維(wei)的(de)阻(zu)裂(lie)效(xiao)應(ying),在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)受(shou)衝(chong)擊(ji)荷(he)載(zai)作(zuo)用(yong)時(shi),纖(xian)維(wei)可(ke)以(yi)阻(zu)內(nei)部(bu)裂(lie)縫(feng)的(de)迅(xun)速(su)擴(kuo)展(zhan),故(gu)而(er)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)的(de)增(zeng)進(jin)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)抗(kang)衝(chong)擊(ji)性(xing)和(he)韌(ren)性(xing)。
 圖2:纖維對混凝土抗衝擊強度的影響 實驗條件:按國標GB/T15231.5-94的規定進行 混凝土的配合比: 水泥:砂=1:2,水灰比=0.38 試件尺寸為:120×50×10mm×6塊,齡期為28天
 圖3:纖維隨摻量對混凝土韌性的影響 ■對混凝土耐久性的改善: TB-fiber纖xian維wei由you於yu良liang好hao的de阻zu裂lie效xiao果guo,從cong而er大da大da減jian少shao裂lie縫feng的de發fa生sheng和he發fa展zhan,內nei部bu孔kong隙xi率lv的de降jiang低di,使shi得de外wai部bu環huan境jing中zhong的de水shui分fen腐fu蝕shi性xing和he化hua學xue介jie質zhi,氯lv鹽yan等deng的de侵qin蝕shi、滲透減緩,也就是說,需要由裂縫提供的使破壞性、腐fu蝕shi性xing作zuo用yong逐zhu漸jian滲shen透tou並bing擴kuo大da的de渠qu道dao,由you於yu裂lie縫feng的de大da量liang減jian少shao,而er變bian得de微wei乎hu其qi微wei,對dui結jie構gou主zhu筋jin的de鏽xiu蝕shi的de危wei害hai減jian少shao,從cong而er使shi混hun凝ning土tu的de耐nai久jiu性xing得de到dao極ji大da的de改gai善shan和he提ti高gao。 ■對混凝土耐火性能的提高: 在混凝土中,尤其是高強混凝土中摻加TB-fiber纖(xian)維(wei),可(ke)有(you)效(xiao)的(de)提(ti)高(gao)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)耐(nai)火(huo)性(xing)和(he)發(fa)生(sheng)火(huo)災(zai)時(shi)的(de)安(an)全(quan)性(xing)。高(gao)強(qiang)混(hun)凝(ning)土(tu)具(ju)有(you)相(xiang)當(dang)的(de)密(mi)實(shi)性(xing),在(zai)火(huo)焰(yan)中(zhong)因(yin)混(hun)凝(ning)土(tu)內(nei)部(bu)的(de)自(zi)由(you)水(shui)與(yu)分(fen)解(jie)的(de)化(hua)學(xue)水(shui)受(shou)熱(re)形(xing)成(cheng)的(de)高(gao)壓(ya)蒸(zheng)氣(qi)難(nan)於(yu)逸(yi)出(chu),常(chang)導(dao)致(zhi)混(hun)凝(ning)土(tu)構(gou)件(jian)的(de)突(tu)然(ran)爆(bao)裂(lie)和(he)坍(tan)塌(ta),危(wei)害(hai)嚴(yan)重(zhong)。 纖維混凝土,由於大量均勻分布的聚丙烯單絲纖維形成的立體網絡結構,當在火焰炙烤的混凝土構件內部溫度上升到165℃以上時,纖維熔化,形成內部連道的孔道以供強高壓蒸氣從混凝土內部逃逸,所以可有效的避免火災環境下的爆裂。
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