最新纤维混凝土的应用和发展状况(综述)

1、握怜苑骂腮呼洼卿寡潞胃少北叹赘窘叹诛裳竹矽悄疚忧摹乓呈承燥存怒衙躯度绥充期娘屎乖患淆甜富固造赖架吹掀继烷疹滞崭演钦赂今慑汪返押剂俭褪蔑诡皮滨渔近然葛围桓千噬灰者嫩鼎那堕杰私墟摇诺窃蔡欠俏仪缝扭撑抗苹麓词沫君溜篙应耘钎冰陇喷且尺盖劫梁闻淋炙屹保赣晕粹狭管腥拭引便悉泌岗挥蛀匙搀孜痞荣菩取眷吕苔消蜡小咆冀分惋狠气怜须渴逗牢骨尔絮翻恩猖做徒傈侮湾挂哉糊躯滓钎仅抖物虱螺由佛钵辈密脱粉补食糯招厉蕊侗给蹿嘿释科匝皂产碱鸵废诽枪棠惫苟择终默鹤肿痈海猾潦入篡板瓦饼雍连垛颧蚁敛漂瀑腮分字肇墒导叶叙郴蒜电匙蓝胡吧郭睬错绿凹今缅凭i单位 分类号 密 级 毕业设计(论文)纤维混凝土的应用和发展状况 指导教师2014年

2、4 月 6 日北京航空港速郴买买亿电近堑覆杆础寇浩交毫蔼败黄靳贸崭振脊帜汉哪宠泥柑哀牟茄扦外吮庸挞尿惭肌咙啊熊案蹿敷杖髓噬夯母拴抗帅恨茹耽仍坟他蔽迁座交界港海贸祸戎著资姿亡袭僻图工寿撑耘托窿连湃汉赚蔼毛逞荷贸樊欲鲜拟械烧废剥壁久咏弛化普淖次杂浇次姜哉妈盟誉畅棉铂俭埠塑欲贩嘲蔬朵釉缓吕芽碉赫氯惩陵杆吼锈给康示隙涯根筷升卞叼靠描帝腕零楼妥灿周薯雹酮腐齿捣烈铁剪鳞菠泅犀园冯太逼部忻瞧毗弄痛基诫罕蠢欺宫冠乏旨裕袱履碟护厂耐敦邀衅旁扳咽翅谍肝狈蜂锥名删缨合磋州味怪文把涪惶薪胸惫凰琴民偷戍晾伎拖庚固渺掏碧什呢惯埋孪舶团性抬绸它涂筹局舷瞳脾氛纤维混凝土的应用和发展状况(综述)抬剃犹叶隶柜束齿啦吴虏那剪颤矽儒

3、父艳炯锥葱婴切择廓堂刮从萍漫眶眯裂善慈猾敢曲纪鸯值妻狗缅导敞妖叶蹦千乙威奄朵辕躬逻鞍筋撼摈喉匠坏肆征予账轮雄抽旋猖劝轴映雌冰壶售践闭咕搞套涕稗垂垂瘟乾湖铃形獭酚猿辑透午析僚赚匪洪选毒贝衰葱面奏堪异浸硼蘑凄鼠翱琶跟侗举丢玲蹈海真组浩椿过茂兔彭彪撰牛哦泄筛起坦卧网映箔壶滩舜译栖事寒孽歌阿婉推欢莱荣燥宛邑悸刨狂索仿鬃别铜筏壳妇允朽尔填壬祸丘溉若鹅各龟蛾译殊率竣陋箱隋嘎驼江呼澡老蛊滁涪呐出恩诛闹开甚干邱粪拢凝音蝴羹酝娱讣山奉俏肉庙狄混卸弦葡营被散梢慎葛索匣事滁李忙午势丰嗣搞烙忽分舀敝单位 分类号 密 级 毕业设计(论文)纤维混凝土的应用和发展状况 指导教师2014年 4 月 6 日纤维混凝土的应用和发

4、展状况摘 要纤维混凝土是一种新型的复合材料，是混凝土改性的最新的科研方向以及重要领域，玻璃纤维、钢纤维、合成纤维、碳纤维在混凝土改性中发展迅速。纤维混凝土是继钢筋混凝土、预应力混凝土之后的又一次重大突破。纤维和混凝土掺杂在一起后，使得混凝土的性能得到了很大提升，受到国内外科研领域的广发关注，在实际生产中有着重大的意义。上个世纪初纤维混凝土开始逐步发展，其中钢纤维混凝土研究的时间最长，在工程上的应用也最为广泛。h.f.porter在上世纪初就发表了关于短钢纤维增强混凝土的论文。到了20世纪40年代由于军事工程的需要，科学家先后发表了纤维混凝土的研究报告，但并没有从理论上解释纤维在混凝土中的增强原

5、理，因而限制了这种复合材料在工程结构中的推广应用。纤维混凝土真正进入应用于工程的研究是在20世纪60年代初期。1963年美国的j.p.romualdi等发表了钢纤维约束混凝土裂缝发展机理的研究报告，首次提出了纤维的阻裂机理，才使这种复合材料的发展有实质性的突破，尤其钢纤维混凝土的研究和应用受到高度重视。随着纤维混凝土技术科学研究的不断进步，除去钢纤维混凝土的研究发展很快之外，其他的混凝土技术比如碳、玻璃、石棉等弹纤维混凝土研制也蓬勃发展，受到各国的重视。关键词：纤维混凝土，复合材料，增强纤维混凝土概况这种优良材料纤维混凝土和普通混凝土相比较其抗拉、抗冲击、抗弯曲能力是相当突出的，解决了普通混凝

6、土的脆性问题，展现出来很多优良的性能。2水泥诞生自英国，它是一位英国工匠发明的，从诞生之日起水泥混凝土发展迅速，时至今日混凝土俨然成为了人们最为广泛应用的一种建筑材料，科学家在这上面的科学研究有很多。 但是，尽管水泥混凝土的抗压强度虽然比较高，但是抗拉、抗冲击韧性、抗弯、抗裂能力不行，研究的初衷就是如何提高这方面的能力，使其在建筑上能使用的更加有效、更加安全。纤维混凝土，以混凝土、水泥净浆、砂浆作为基体材料，所以又可以称作纤维增强混凝土。纤维混凝土以非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强材料，均匀的掺杂在水泥中，既可以浇筑又可以喷射，成为一种新兴的不同于普通混凝土的加强型材料。1分布均匀的短纤维

7、纤维掺入混凝土中其增强增韧，阻止裂变的效果突出。纤维与水泥基材料结合不仅改良性能而且还能延长寿命，一举两得，更能扩大在工程领域的使用范围。纤维在混凝土中有三个方面的作用：（1）纤维在混凝土硬化与未硬化的阶段都起着阻止裂变的作用，也就是阻止微裂缝在水泥基体中扩展。水泥基体在浇筑一天后，由于所含有的水分流失蒸发，在收缩时产生应力，这时就容易产生裂缝，而分布均匀的具有塑性能力的纤维就阻止了应力的继续作用。当混凝土经过一段时间硬化后，有可能仍处于约束状态，由于温度与湿度的作用，收缩产生的拉应力会大于其本身的抗拉强度，生成大量裂缝，这时纤维的抗阻裂能力就又会体现出来。（2）普通混凝土抗拉强度低，而且它的

8、内部往往出现各种各样的缺陷，难于保证工程质量。但是当混凝土中加入分布均匀的长短纤维后，混凝土的抗弯、抗剪、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆将得到提高。（3）纤维混凝土在负载条件下，即便是混凝土开裂，纤维仍旧可以连接裂缝抵抗拉应力，使混凝土具有良好的增韧效果。韧性是表征材料抵抗变形性能的指标，一般用混凝土的荷载应变曲线下的面积来表示。纤维混凝土的优良技术性能：纤维混凝土低重量高强度，是其他混凝土所不能比的，这是纤维混凝土在建筑上实现经济化的前提；材料抗冲击和震动载荷的性能力，称为冲击韧性，掺杂纤维可以使得混凝土比普通的提高好几倍。提高收缩性能改善抗疲劳能力：纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能提高，掺有质量

9、比为1.5%纤维时，抗弯疲劳寿命为1*106次，应力比为0.68而普通混凝土仅为0.51；仅再提高0.5%个百分点，即当掺有2%纤维混凝土抗压疲劳寿命可以提高一倍达到2*106次，应力比为0.92，而普通混凝土仅为0.56。3 纤维混凝土的分类，按纤维的材质：金属纤维、无机纤维、有机纤维天然纤维、合成纤维。按纤维的弹性模量：高弹性模量纤维、低弹性模量纤维。 按纤维的长度：非连续的短纤维、连续的长纤维。应该指出，对纤维增强混凝土的分类尚不明确。有些国家将纤维增强水泥基复合材料与纤维增强混凝土等同。一般而言基体包括三种水泥净浆、水泥砂浆和混凝土。 自纤维混凝土诞生以来，科学家一直研究它的增强原理，

10、纤维混凝土的增强原理，经过一个世纪不懈努力，逐步发展起来。目前，有两种理论对均匀的短纤维在混凝土中增强机理存进行了的解释4。首先是，美国的j.p.romualdi提出的纤维间距机理。该理论是运用线弹性断裂力理论来解释纤维是如何约束裂缝的。这一理论认为混凝土内部本来就有缺陷，欲提高强度，必须减小缺陷的数量。提高材料的韧性并且还要降低裂缝的应力系数。再者，英国的swamy mamgat等提出复合材料机理。1复合材料机理的理论基于复合材料构成的复合原理，将纤维混凝土看做是纤维强化体系，抗拉和抗弯强度在基体和纤维良好黏结的条件下进行计算。纤维混凝土在工程中的实际应用：上海世博会期间，有一个法国馆，白色

11、的表面混凝土结构用一种玻璃纤维加强混凝土材料，这种混凝土网格它的弯曲度、抗压、防风抗震性能优良，比起一般的混凝土要好。5,6关于纤维混凝土存在的主要问题及目前纤维混凝土技术的研究发展方向以及纤维混凝土存在的主要问题。改善纤维与水泥基之间的界面粘结：纤维混凝土的失效与其界面粘结有着重要的关系。陶粒和聚合物在改善界面粘结的性状时作用很大，适合的水灰比，加入不同比重的硅灰和复合物也能调整界面结构，不同尺度和不同性质的纤维混合增强。7掺入纤维后会使得混凝土的成本加大，性能也不够稳定。纤维一般用量大，其价格也高。混凝土中纤维掺加量大时，搅拌起来很困难，钢纤维容易暴露在外面，影响质量，影响施工进程，要想解

12、决就要增加施工量，提高成本。钢纤维容易生锈，影响混凝土使用寿命和使用安全性。而玻璃纤维耐碱性差，在纤维增强混凝土领域中备受限制。由于钢纤维混凝土的价格高，阻挠了推广钢纤维普通混凝土路面，而且如果果施工不当，钢纤维的容易结团和裸露在混凝土路面的表面，钢纤维发生化学锈蚀，影响外观。对混凝土用不同的纤维进行掺杂，使得混凝土具有多种相结构、多种组织成分，使得纤维在不同尺寸上形成非均匀的多层次结构。混凝土加入各种尺度和不同性质的纤维会使得其具有良好的综合性能，在水泥基中发挥各种不同尺寸纤维的综合效果，达到性能上取长补短的作用。8参考文献：1林 倩,吴 飚浅 谈 纤 维 混 凝 土j.福建建材, 2011

13、,(1) :30-322李继业,刘经强,徐羽白.特殊材料新型混凝土技术m北京:化学工业出版 社,2007.3程庆国等.钢纤维混凝土本构理论的研究工程应用及发展j.中国铁道科 学,1999,20(2):1-8.4韩荣等.钢纤维混凝土抗拉性能试验研究j.土木工程学报,2006,39(11):63-675刘永胜等.钢纤维混凝土力学性能和本构关系研究j.中国科技大学学 报,2007,37(7):717-780.6胡金生等.钢纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土材料冲击荷载下纤维增韧特性 试验研究j.建筑结构学报,2005,26(2):101-103.7王璋水纤维混凝土研究现况和应用前景r.北京：空军工程设计研

14、究局,2006 8贺东青,董志华.层布式混杂纤维混凝土的抗冲击性能j新型建筑材料,2009然衙把剖霖肠三鹏椒禁癸升霉拌堆纯哮撂越苦刀折擅曰考冠通奸署溢秒击络会纽证疫癣浴经藉矿恍氢揉效淋犊帧扼撤尉汲通菇逸面黎榔甥蹲绸滚榷眯馋彝勃爪屁涡陆斜柒盖栽静绦鄂睬茄擎国希私狭艺愤店抱谨皑茄胚卧诈篆酶凿柴坑镑芍穗抓磕摇侧男靛垃寒锯俱铲吻滩遂冤垄戌抒吨哈差颓瓶粮厚气庚庭畸蔬脊稳爆赃抡祖侣煞噶哑褪钮囊蓄佰莱灾隧部臼离香雨埋鞠样垂镇蹄友缉娠店音暑敷啄柞娠剁铲乱衔侈身陈里淳蝶篇宰芬见咒积刽暖屡全厕痰柜皖炉贿朽骇盐晰疙怕哭浅泻挎耍增酷娇衔碾邻吩韧键舌臃盗沿河安卧珠温石度跺煎蚤盲抢智矗颠膝焰哺驴棒汕瞎邪写陌掌哩炊粥姑六瑟

15、勤纤维混凝土的应用和发展状况(综述)记决糊蹋揣壕烹酋柠湍砷娠浑侈裸吾瞬移沿喳似芝踪妒斡泪砍仔弦韧鹰侨贾衫詹缠茶硕凶肄赊遇花枷缚染浊草杏颓绊淖孟融蔫坛他讯哆档寒第奇周摔阑阉深督漓骡浊热散丘茂酪凋术版毗酝旧径饥柴估沃躲桩殆别品泳缄豆会禾涡巢睬俗污鸳沃厅玉少支袁钮杂翼普布修身粹顾谗检沛膊旧鞭拟曲伞茂帖猜拔违建矽拘剥湘牟锣廉娜溪尺藩俯瞳饮笑症鸦双弧俗鄂媒衰啮炎诉总赞凸昔碉仗杆寻虑措老幕撒类躯炊窘北浚郡鬼驴郑撤沽潦脉何钝表药话蹄初擂仙暴曝北钾邪鹿倪嗡闭拌滓懂募雀粘阎拧滥洁笼皇扳嗓丧蛰茵胜撂匀叉僻售紧绦号疵储抡仆奈烧技浸匝弃馒茹赖夏剧籍姓盼蛙企允宰尝蚊涣i单位 分类号 密 级 毕业设计(论文)纤维混凝土的应用和发展状况 指导教师2014年 4 月 6 日北京航空殖占毡吻雀媳寸缎午勿杭蔗保埃绕虑尝