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该标准中 C45~C80 纤维混凝土所 对应的力学指标比普通混凝土高出 2. 5 % 、 5 %、 7. 5 % 。变形模量 EDK 值随 纤维掺率 Pf 的增加而增大 , 当纤维掺 率 Pf ≤1 %时 , EDK 值可增大 15 %。 杜拉纤维与钢纤维 、玻璃纤维 、尼 龙纤维等同为混凝土增强用纤维 ,在水 泥基体中起的主要作用是 : 阻止基体中 原有裂缝的扩展并延缓新裂缝的出 现 ;提高基体的抗变形能力从而改善其 韧性与抗冲击特性 。不同的纤维有各 自的技术特性 , 所增强的方面各有所 长 , 也各有所短 , 只有充分发挥材料的 复合效应 ,才能综合解决工程中所遇到 的问题 。 3 用聚丙烯纤维配制高性能混凝土 一般提高混凝土的抗压强度对混 凝土的抗拉作用不大 , 而加入纤维后 , 可使混凝土在受弯开裂后 ,能承受一定 的弯曲荷载 ,这种特性称为韧性 。这种 低弹性模量纤维混凝土受弯开裂后的 弯曲特性与钢纤维等高弹性模量纤维 混凝土有较明显的差别 。因此 ,提高混 凝土材料的韧性 , 改善其脆性 , 将会有 很大的经济意义 。
:把不锈钢冷拔成丝,然后切成短纤维;称钢丝切断法,这种方法有两个缺点,其一是加工过程繁杂,成本较高;其二是钢纤维表面光滑,若要提高纤维与耐火混凝土基体的粘结强度,需改变不锈钢纤维的表面形状,如进行压棱、波形、弯勾等。
第二:将薄钢板剪切成纤维,先将钢板剪成钢带,然后再将钢带剪成一定宽度的纤维。
第三:将厚钢板(或钢锭)用平刃铣刀切成纤维,这种方法制作的纤维由于切削时钢纤维产生塑性变形、轴向扭曲,因此与混凝土基体的粘结力高于剪切钢纤维。
第四:用电炉将废钢熔化,加入所需一定量的合金材料,如铬,镍,硅等,获得不同化学成分的不锈钢液体,其温度为1500~1600℃.在钢液上方有一个有沟槽的熔抽轮,当高速旋转轮贴近钢液时,钢液被甩出,并冷却成型。
上述四种制造方法中以熔抽法有前途:A.因原材料来源广泛,制造工艺简单,价格便宜;B.钢纤维甩出时急速冷却淬火,使内部晶粒细化强度增强;C.因包复氧化膜,降低高温氧化速率;D.因表面粗糙,提高了纤维与混凝土基体的粘结强度。
聚丙烯纤维在控制混凝土的塑性收缩裂缝上的主要作用为:阻滞塑性收缩裂缝的产生和限制裂缝的发展。混凝土的塑性开裂主要发生在混凝土硬化之前,特别是在混凝土浇注后4~5小时之内,此阶段由于水分的蒸发和转移,混凝土内部的抗拉应变能力低于塑性收缩产生的应变,因而引起混凝土内部塑性裂缝的产生。而掺入了聚丙烯纤维后,由于聚丙烯纤维分布均匀,起到类似筛网的作用,减缓了由于粗粒料的快速失水所产生的裂缝,延缓了一条塑性收缩裂缝出现的时间。而当裂缝出现后,聚丙烯纤维的存在又使得裂缝 的发展受到限制,裂缝只能绕过纤维或把纤维拉断来继续发展,这就需要消耗巨大的能量来克服纤维对裂缝发展的限制作用,纤维的体积掺量越大,这种限制作用越强。而在普通混凝土中裂缝的 没有受到这样的限制作用,可自由发展,这就使得普通混凝土中的裂缝比加入纤维的混凝土中的裂缝要宽、要长。如图1所示,混凝土塑性收缩裂缝面积、裂缝宽及失水速率均随着纤维体积含量的增大而显著降低,说明聚丙烯纤维有效地提高了混凝土的抗裂性能。