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用于混凝土的纤维都有哪些种类
发布时间:2021-11-24 浏览次数:234 信息来源:山东兴茂工程材料有限公司

增强混凝土用纤维的种类多种多样,有时大家会分不清其中的区别,导致使用纤维时,总是达不到理想的增强效果。实际上,纤维种类有四种:合成纤维、金属纤维、矿物纤维、植物纤维,每一种都有其特定的应用领域和增强范围。

1、合成纤维

合成纤维是指用各种塑料制备而成的纤维,其可分为抗裂纤维和增韧纤维两种。

增韧纤维,又叫结构纤维,可用于代替钢纤维,其作用类似于抗裂钢丝网,为了提高混凝土和砂浆的韧性。如果需要类似钢筋又粗又密的网格,就要高纤维含量;如果只需要又细又大的网格就够了,那纤维的含量可以降低,或者使用普通增韧纤维。与钢纤维相比,合成纤维的增强效果不如钢纤维,但是易分散、施工不扎手、不生锈腐蚀,如今越来越多的装饰类和外表面工程都会采用合成增韧纤维。

普通增韧纤维,材质为聚丙烯,分为用于砂浆类纤维(长度为20mm,直径为0.24mm,用量6-9kg每立方)和用于混凝土类纤维(长度为40-60mm,直径为0.6mm,用量为3-6kg每立方)。

高性能增韧纤维,主要用于超高性能混凝土(UHPC)和高延性混凝土ECC),主要种类有高性能聚丙烯粗纤维、聚乙烯醇纤维、超高分子量聚乙烯纤维。高性能聚丙烯粗纤维,属于粗纤维类,长度有6、10、12、16、20mm,直径为0.15mm,这种纤维的优势就是分散容易,基本不影响混凝土的流动性。此外,价格也比具有同等增强效果的其他纤维低50-100%。聚乙烯醇纤维、超高分子量聚乙烯纤维属于微米级纤维,因此分散会比较困难,且价格昂贵,很多都依赖于进口。 

抗裂纤维,主要是指早期抗裂,即混凝土在浇筑后的24小时内的抗裂,当混凝土强度上来后就再无效果。这类纤维是国内应用比较早、比较常见的纤维,如聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维,用量为1-2kg每立方混凝土。这类纤维的特点是价格低廉,因为这类纤维是用做衣服的纱线短切而成,聚丙烯纤维就是做衣服的丙纶丝,而聚丙烯腈纤维是做衣服的腈纶丝,价格在12000元每吨左右。同时,市面上还充斥着大量的7000元每吨左右的纤维,这类纤维通常是用做衣服的废丝制备而成,其含水率是30-50%,或者就是混入其他聚酯纤维或玻璃纤维的,总之一分价钱一分货。

抗裂纤维的使用场景:在有些室外工程,混凝土的养护条件很恶劣,比如大风天气、高温天气等,此时混凝土很容易收缩开裂,加入抗裂纤维就会很有效果。在一些室内养护或者高温养护的构件制作中,混凝土浇筑后的24小时有非常好的养护条件,就不需要使用抗裂纤维。在防火类的工程中,聚丙烯纤维也会被使用,因为火灾时纤维会融化,给混凝土提供水汽排除的通道。 


2、金属纤维

金属纤维,主要是钢纤维,在特定场合甚至会采用不锈钢纤维。钢纤维可以有效提高混凝土的抗压和抗折强度,在增强效果上比各类其他纤维效果都好。然而,钢纤维也有自身明显的缺点,比如价格较高、分散困难、施工扎手、制品有锈斑、会被氯离子腐蚀等。因此,钢纤维被常用于结构增强,如桥梁伸缩缝、钢纤维地坪等,不适合用于装饰构件。根据标准,钢纤维分为多个等级,低等级钢纤维价格便宜,但增强效果远不如高等级的钢纤维,因此在选择时要合理安排。具体钢纤维的分类等级,可以详见相应的国标和行标。


3、矿物纤维

矿物纤维,主要是玄武岩纤维和玻璃纤维。玄武岩纤维的耐温等级高,在不能使用钢纤维的耐温混凝土中,玄武岩是不错的代替品。玻璃纤维可以喷射,因此是常规玻纤混凝土(GRC)的主要材料。这两种矿物纤维大的缺点是耐碱性差,因此在硅酸盐水泥中容易被腐蚀,后期纤维失效后混凝土会产生大量裂纹。因此,在GRC中不但要用耐碱玻纤,水泥也要使用低碱度水泥。此外,矿物纤维对混凝土的流动性有非常明显的下降,因此GRC采用纤维喷射的方式,而不是纤维预拌的方式浇筑。


4、植物纤维

    植物纤维是环保型纤维,只是耐久性和增强效果都不如其他种类的纤维。植物纤维的优势在于保水性,因此水泥纤维板和硅酸钙纤维板,都会使用植物纤维。植物纤维的种类繁多,如纸浆纤维、木质素纤维、竹子纤维、甘蔗渣等等,大多数都属于废弃物利用的环保型混凝土。

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