山東興茂工程材料有限公司
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增強(qiáng)混凝土用纖維的種類多種多樣,有時(shí)大家會(huì)分不清其中的區(qū)別,導(dǎo)致使用纖維時(shí),總是達(dá)不到理想的增強(qiáng)效果。實(shí)際上,纖維種類有四種:合成纖維、金屬纖維、礦物纖維、植物纖維,每一種都有其特定的應(yīng)用領(lǐng)域和增強(qiáng)范圍。
1、合成纖維
合成纖維是指用各種塑料制備而成的纖維,其可分為抗裂纖維和增韌纖維兩種。
增韌纖維,又叫結(jié)構(gòu)纖維,可用于代替鋼纖維,其作用類似于抗裂鋼絲網(wǎng),為了提高混凝土和砂漿的韌性。如果需要類似鋼筋又粗又密的網(wǎng)格,就要高纖維含量;如果只需要又細(xì)又大的網(wǎng)格就夠了,那纖維的含量可以降低,或者使用普通增韌纖維。與鋼纖維相比,合成纖維的增強(qiáng)效果不如鋼纖維,但是易分散、施工不扎手、不生銹腐蝕,如今越來越多的裝飾類和外表面工程都會(huì)采用合成增韌纖維。
普通增韌纖維,材質(zhì)為聚丙烯,分為用于砂漿類纖維(長(zhǎng)度為20mm,直徑為0.24mm,用量6-9kg每立方)和用于混凝土類纖維(長(zhǎng)度為40-60mm,直徑為0.6mm,用量為3-6kg每立方)。
高性能增韌纖維,主要用于超高性能混凝土(UHPC)和高延性混凝土(ECC),主要種類有高性能聚丙烯粗纖維、聚乙烯醇纖維、超高分子量聚乙烯纖維。高性能聚丙烯粗纖維,屬于粗纖維類,長(zhǎng)度有6、10、12、16、20mm,直徑為0.15mm,這種纖維的優(yōu)勢(shì)就是分散容易,基本不影響混凝土的流動(dòng)性。此外,價(jià)格也比具有同等增強(qiáng)效果的其他纖維低50-100%。聚乙烯醇纖維、超高分子量聚乙烯纖維屬于微米級(jí)纖維,因此分散會(huì)比較困難,且價(jià)格昂貴,很多都依賴于進(jìn)口。
抗裂纖維,主要是指早期抗裂,即混凝土在澆筑后的24小時(shí)內(nèi)的抗裂,當(dāng)混凝土強(qiáng)度上來后就再無效果。這類纖維是國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較早、比較常見的纖維,如聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維,用量為1-2kg每立方混凝土。這類纖維的特點(diǎn)是價(jià)格低廉,因?yàn)檫@類纖維是用做衣服的紗線短切而成,聚丙烯纖維就是做衣服的丙綸絲,而聚丙烯腈纖維是做衣服的腈綸絲,價(jià)格在12000元每噸左右。同時(shí),市面上還充斥著大量的7000元每噸左右的纖維,這類纖維通常是用做衣服的廢絲制備而成,其含水率是30-50%,或者就是混入其他聚酯纖維或玻璃纖維的,總之一分價(jià)錢一分貨。
抗裂纖維的使用場(chǎng)景:在有些室外工程,混凝土的養(yǎng)護(hù)條件很惡劣,比如大風(fēng)天氣、高溫天氣等,此時(shí)混凝土很容易收縮開裂,加入抗裂纖維就會(huì)很有效果。在一些室內(nèi)養(yǎng)護(hù)或者高溫養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件制作中,混凝土澆筑后的24小時(shí)有非常好的養(yǎng)護(hù)條件,就不需要使用抗裂纖維。在防火類的工程中,聚丙烯纖維也會(huì)被使用,因?yàn)榛馂?zāi)時(shí)纖維會(huì)融化,給混凝土提供水汽排除的通道。
2、金屬纖維
金屬纖維,主要是鋼纖維,在特定場(chǎng)合甚至?xí)捎貌讳P鋼纖維。鋼纖維可以有效提高混凝土的抗壓和抗折強(qiáng)度,在增強(qiáng)效果上比各類其他纖維效果都好。然而,鋼纖維也有自身明顯的缺點(diǎn),比如價(jià)格較高、分散困難、施工扎手、制品有銹斑、會(huì)被氯離子腐蝕等。因此,鋼纖維被常用于結(jié)構(gòu)增強(qiáng),如橋梁伸縮縫、鋼纖維地坪等,不適合用于裝飾構(gòu)件。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),鋼纖維分為多個(gè)等級(jí),低等級(jí)鋼纖維價(jià)格便宜,但增強(qiáng)效果遠(yuǎn)不如高等級(jí)的鋼纖維,因此在選擇時(shí)要合理安排。具體鋼纖維的分類等級(jí),可以詳見相應(yīng)的國(guó)標(biāo)和行標(biāo)。
3、礦物纖維
礦物纖維,主要是玄武巖纖維和玻璃纖維。玄武巖纖維的耐溫等級(jí)高,在不能使用鋼纖維的耐溫混凝土中,玄武巖是不錯(cuò)的代替品。玻璃纖維可以噴射,因此是常規(guī)玻纖混凝土(GRC)的主要材料。這兩種礦物纖維較大的缺點(diǎn)是耐堿性差,因此在硅酸鹽水泥中容易被腐蝕,后期纖維失效后混凝土?xí)a(chǎn)生大量裂紋。因此,在GRC中不但要用耐堿玻纖,水泥也要使用低堿度水泥。此外,礦物纖維對(duì)混凝土的流動(dòng)性有非常明顯的下降,因此GRC采用纖維噴射的方式,而不是纖維預(yù)拌的方式澆筑。
4、植物纖維
植物纖維是環(huán)保型纖維,只是耐久性和增強(qiáng)效果都不如其他種類的纖維。植物纖維的優(yōu)勢(shì)在于保水性,因此水泥纖維板和硅酸鈣纖維板,都會(huì)使用植物纖維。植物纖維的種類繁多,如紙漿纖維、木質(zhì)素纖維、竹子纖維、甘蔗渣等等,大多數(shù)都屬于廢棄物利用的環(huán)保型混凝土。
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