混凝土纤维分类特性
纤维混凝土的分类和特性1.纤维混凝土的分类以水泥为主要组分的水泥基体材料可分为水泥净浆、水泥砂浆和混凝土。纤维增强水泥基复合材料以其基体的集料含量和粒径不同
纤维增强水泥净浆:指在不含集料的水泥净浆或掺有细粉活性材料或填料的水泥净浆基体中掺入纤维。多用于建筑制品,如石棉水泥瓦、石棉水泥板、玻璃纤维水泥墙板等。
纤维增强水泥砂浆:指在含有细集料的水泥砂浆基体中掺入纤维。多用于防裂、抗渗结构。如聚丙烯纤维抹面砂浆、钢纤维防水砂浆等。
通常将纤维增强水泥净浆和纤维增强水泥砂浆统称为纤维增强水泥。纤维增强水泥中的纤维,主要起着增强材料的作用,可明显提高基体材料的抗拉、抗折、抗剪、抗冲击、抗疲劳等力学性能,不同程度地增进复合材料的延性与韧性,主要用以制作薄壁的水泥制品。
纤维增强混凝土:指在含有粗、细集料的混凝土基体中掺入纤维,简称为纤维混凝土(FRC)。依混凝土基体的特征不同,可分为纤维普通混凝土、纤维高强混凝土、纤维膨胀混凝土、纤维耐火混凝土等。有时为了获得需要的纤维混凝土特性和降低成本,将两种或两种以上纤维混合使用,或按纤维功能不同组合使用,分别称为混合纤维混凝土或组合纤维混凝土。
按照纤维弹性模量是否高于基体混凝土的弹性模量,其增强、增韧效果有明显差异,故可分为两类:高弹性模量纤维混凝土和低弹性模量纤维混凝土。
通常,纤维是短切、乱向、均匀分布于混凝土基体中。但是有时采用连续的纤维(如单丝、网、布、束等)分布于基体中,称为连续纤维增强混凝土。
目前在不少国内外文献资料中,对纤维增强水泥和纤维增强混凝土往往不作明确区分,常把纤维增强水泥也称纤维增强混凝土,这样易引起混淆,误以为在纤维增强混凝土中纤维也可起着主要增强材料的作用,试图在某些结构或构件中减少作为主要增强材料的钢筋的用量。再如,当前国际上正在大力开发的“活性粉末混凝土”(reactivepowderconcrete,RPC),在有些国家又称之为“超高性能混凝土”(ultrahighperformanceconcrete, UHPC),实际上按其纤维掺量、水泥基体的组成以及复合材料的力学性能等,理应归属于纤维增强水泥,而不应归属于纤维增强混凝土,在该复合材料中纤维起着主要增强材料的作用,有助于大幅度提高抗拉、抗折、抗剪、抗冲击与抗疲劳等力学性能。
这样的分类主要是考虑到因基体的不同,而使纤维与基体的相互制约以及复合材料的制备工艺等有很大差异,从而影响到复合材料的一系列性能及其应用范围等。
应该指出,迄今为止,国际上对纤维增强水泥复合材料的分类是不明确的。不少国家将纤维增强水泥基复合材料等同于纤维增强混凝土。如国际材料与结构实验室联合会(RILEM)的19-FRC委员会将纤维混凝土(fiberconcrete)定义为“水硬性水泥不掺集料或掺有各种尺寸的集料,并掺有分散性的纤维增强体所组成”。按此定义显然是包括了水泥净浆、水泥砂浆和混凝土三种基体。
再如,在中国与英国命名为玻璃纤维增强水泥(glassfiberreinforcedcement缩写为GRC)的纤维增强水泥复合材料,在美、法、德等国则命名为玻璃纤维增强混凝土(glassfiberreinforcedconcrete,缩写为GFRC)。
国际上对纤维增强水泥复合材料分类与命名的不一致,会经常出现于有关的文献中,应注意区分所用水泥基体,以免将纤维增强水泥与纤维增强混凝土混淆。
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