纤维增强混凝土的研究进展VIP专享VIP免费

纤维增强混凝土的研究进展（哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001）摘要：随着现代混凝土技术的发展，对水泥混凝土提出了更高的要求，它正朝着高强度、高韧性、高阻裂、高耐久性、高体积稳定性和优良的工作性的方向发展。研究表明，在水泥基体中随机分布一些纤维是提高混凝土的韧性、耐冲击性、抗渗性及耐收缩断裂性的有效途径。大量实验又证明，在混凝土中加入少量的纤维，混凝土的抗压强度变化不大，而混凝土的抗弯强度、塑性收缩性能、抗渗性、抗冻性、抗冲击性、抗腐蚀性有明显提高。本文在整理相关文献基础上，介绍了纤维增强混凝土的机理、常用的增强纤维特别是聚丙烯纤维以及国内外的研究状况，分析了纤维增强混凝土目前研究存在的问题和以后的发展前景。关键词：纤维，增强混凝土，裂纹，断裂，基体，界面中国分类号文献标识码ResearchProgressofthefiber-reinforcedconcreteChenqian(HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001)Abstract:Withthedevelopmentofmodernconcretetechnology,cementconcreteneedshigherrequirements,itismovinginthedirectionofdevelopmentofhighstrength,hightoughness,highresistancebifida,highdurability,highvolumestabilityandexcellentwork.Studieshaveshownthattherandomdistributionofsomeofthefibersinthecementmatrixistoimprovethetoughnessofconcrete,impactresistance,impermeabilityandresistancetoshrinkaneffectivewayofbreaking.Alargenumberofexperimentsalsoprovedthattheadditionofasmallamountoffiberinconcrete,compressivestrengthofconcretelittlechange,theflexuralstrengthofconcrete,plasticshrinkageproperties,impermeability,frostresistance,impactresistance,corrosionresistanceimproved.onthebasisofcompilationofrelevantliterature，thepaperpresentsthemechanismoffiberreinforcedconcrete,commonlyusedreinforcingfibers,polypropylenefiber,aswellasdomesticandforeign,andtoanalyzethefiberreinforcedconcreteproblemstobesolvedandfuturedevelopmentprospects.Keywords:fiber,reinforcedconcrete,cracks,fracture,matrix,interface引言混凝土是一种多相复合材料，由于各组成材料性质的差异和施工养护的影响，混凝土内部不可避免地存在大量的微裂缝，这些裂缝的存在，影响了混凝土的性能，特别是降低了混凝土抗拉强度，这也是混凝土呈脆性破坏的主要原因。通过加入掺合料和化学外加剂实现混凝土的密实性和强度的提高，是制备高性能混凝土的主要途径。但是，混凝土的抗拉强度与抗压强度之比仅为6%作用，仍存在拉压比低、韧性差与收缩大等缺点。随着抗压强度的提高，混凝土脆性表现得愈明显。而纤维具有抑制混凝土收缩、提高混凝土抗拉强度、增加混凝土韧性的作用，能够解决高强高性能混凝土中出现的拉压比低、韧性差和收缩大的问题，也能适应现有施工水平和设备条件。因此，纤维混凝土是当今混凝土技术发展的重要趋势。1分类1.1钢纤维混凝土普通混凝土中掺入适量钢纤维配制而成的混凝土，称为钢纤维混凝土或钢纤维增强混凝土。与普通混凝土相比，其抗拉强度、抗弯强度、耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性、抗裂和抗爆等性能都得到很大提高。早期混凝土工程中采用的钢纤维主要品种有：用细钢丝切断生产的圆直型钢纤维，用熔抽法生产的钢纤维，用薄钢板剪切生产的平直型或扭曲型钢纤维。随着混凝土应用技术的发展，人们对钢纤维性能的认识不断深入。根据试验研究和工程应用实际情况，钢丝切断圆直型纤维与基体的粘结性能差，碳钢熔抽型纤维在高温冷却过程中表面往往会形成氧化皮，从而严重降低了纤维与基体的粘结性能。因而这几种类型的钢纤维在工程中被逐渐淘汰。相应的高强钢丝切断端钩型纤维、钢锭铣削端钩型纤维剪切异型纤维、低合金钢熔抽型纤维，因其增强了与混凝土基体的粘结力，对混凝土的阻裂、增强、增韧的效果显著，在工程中逐渐得以广泛应用。1.2碳纤维混凝土碳纤维混凝土是将碳纤维均匀地分散在水泥基体中，用以增加混凝土的物理力学性能的一种复合材料。碳纤维混凝土的主要特征具有普通增强型混凝...