什么是纤维混凝土?

[拼音]：xianwei hunningtu

[外文]：fiber reinforced concrete

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。水泥石、砂浆与混凝土的主要缺点是：抗拉强度低、极限延伸率小、性脆，加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维，可以克服这些缺点。所用纤维按其材料性质可分为：

（1）金属纤维。如钢纤维、不锈钢纤维。

（2）无机纤维。主要有天然矿物纤维（温石棉、青石棉、铁石棉等）和人造矿物纤维（抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维）。

（3）有机纤维。主要有合成纤维（聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等）和植物纤维（西沙尔麻、龙舌兰等）。

主要性能见表。

制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比（即纤维的长度与直径的比值）的短纤维。但有时也使用长纤维（如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜）或纤维制品（如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡）。纤维在纤维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缝的扩展。在受荷（拉、弯）初期，水泥基料与纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。若纤维的体积掺量大于某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形，直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出，以致复合材料破坏。与普通混凝土相比，纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度，尤以韧性提高的幅度为大。

一种典型的纤维混凝土，广泛用于制造某些薄壁的建筑制品（见石棉）。

玻璃纤维与水泥砂浆的复合材料。配制这类复合材料时，应采用抗碱玻璃纤维。这种玻璃纤维含有一定量的氧化锆，其抗碱能力显著优于普通玻璃纤维。所用水泥基料的碱度应尽可能低。若使用普通玻璃纤维，则必须经过抗碱性材料的被覆处理。制备玻璃纤维水泥，可采用喷吹法，即将玻璃纤维无捻粗纱切短至一定长度，与水泥浆同时喷吹至模型上，再继之以真空脱水；也可用切短的玻璃纤维与水泥砂浆预先拌合后，再用灌筑、加压、挤出等方法成型；若采用长纤维或网格布时，则用抹浆法成型。采用喷吹脱水法的玻璃纤维水泥，其纤维的体积掺量可达6％，与未增强的水泥砂浆相比，其28天抗拉极限强度可提高2～3倍，抗弯极限强度可提高3～4倍，韧性可提高15～20倍。玻璃纤维在水泥基料中的长期耐久性尚有待进一步积累资料，故此种材料在80年代主要用于制作外墙挂板、阳台栏板、永久性模板等非承重构件。

钢纤维与水泥砂浆或混凝土的复合材料。所用钢纤维有截面呈圆形或矩形的长直纤维和多种异形钢纤维。纤维的长径比一般为50～100，纤维的体积掺量一般为1～2％。制备钢纤维混凝土可将钢纤维与混凝土混合后，再经振捣、离心、挤出等法成型，也可采用喷射法成型。当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时，则可制成泵送钢纤维混凝土。用普通混凝土的制造方法制成的钢纤维混凝土与素混凝土相比，其抗拉极限强度可提高30～50％，抗弯极限强度可提高50～150％，韧性可提高10～50倍。钢纤维混凝土主要用于桥面、路面、飞机跑道的面层，巷道与隧道的衬砌，岩坡稳定、水工建筑以及抗震、抗爆等工程。

聚丙烯单丝、膜裂纤维或纤化薄膜与水泥砂浆或混凝土制成的复合材料。膜裂纤维切短至40～50毫米与混凝土混合，纤维的体积掺量一般不超过0.5％。此种纤维混凝土的抗冲击性好，主要用于制造桩帽及加固河岸等。

参考文章

钢纤维混凝土在水处理构筑物中的应用废水治理

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