福建桥面板海工混凝土纤维材料

时间:2024年09月05日 来源:

在一些要求不高的建筑结构中,也会考虑使用FRP筋来代替钢筋。钢筋作为完美的结构增强材料,主要有三个原因:一,钢筋的模量很高,是220GPa;第二,这么高的模量下,钢筋还有延展性,这为抵御地震等灾害,预留了很大的安全空间;第三,钢筋的耐温点很高,不会燃烧,在火灾下,是可以抵御很长时间的。相对来说,FRP筋就没有那么完美了。FRP筋也可以做到220GPa,那就是碳纤维的FRP筋了,其他纤维的FRP筋还做不到。此外,碳纤的FRP筋的延展性较低,很容易脆断。第三,碳纤的FRP筋是碳纤维和树脂组成,碳纤维虽然不怕火灾,但是将碳纤维固定在一起的树脂是不耐高温的,因此火灾下可能会导致结构性的坍塌。时科纤维有效抑制大体积混凝土温度收缩开裂。福建桥面板海工混凝土纤维材料

福建桥面板海工混凝土纤维材料,海工混凝土纤维

时科超高分子量聚乙烯纤维比聚乙烯醇纤维具有更好增韧效果。 时科生产制备的超高分子量聚乙烯纤维,拉伸强度为2000MPa,弹性模量为105GPa。聚乙烯醇纤维的拉伸强度1000-2000MPa,弹性模量10-30GPa。聚乙烯醇纤维表面具有大量的羟基,因此分散困难,且与水泥的界面粘结太强。日本技术可以通过在纤维表面上油,来降低聚乙烯醇纤维表面羟基的活跃度。然而,油是宏观物质,羟基是微观物质,使用宏观的物质来抵御微观的性能,其难度是很高的,稳定性也是不够的。然而,超高分子量聚乙烯纤维表面没有羟基基团,是疏水材料,因此相比之下,容易分散,与水泥的界面粘结强度也适中。所以,在高延性混凝土的增强中,超高分子量聚乙烯纤维具有更好增韧效果。福建桥面板海工混凝土纤维材料时科纤维在大体积混凝土中分散均匀。

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根据高延性混凝土的韧性要求,需要对纤维的用量进行设计: 高延性混凝土的拉伸变形做到3%以上,纤维的用量为每吨12kg; 高延性混凝土的拉伸变形做到1%-3%,纤维的用量为每吨8-10kg; 高延性混凝土弯曲做到高延一类,纤维的用量为每吨8kg; 高延性混凝土弯曲做到高延二类、三类,纤维的用量为每吨6kg; 高延性混凝土弯曲做到普通一类、二类,纤维的用量为每吨4kg。 根据高延性混凝土的韧性要求,需要对纤维的用量进行设计: 高延性混凝土的拉伸变形做到3%以上,纤维的用量为每吨12kg; 高延性混凝土的拉伸变形做到1%-3%,纤维的用量为每吨8-10kg; 高延性混凝土弯曲做到高延一类,纤维的用量为每吨8kg; 高延性混凝土弯曲做到高延二类、三类,纤维的用量为每吨6kg; 高延性混凝土弯曲做到普通一类、二类,纤维的用量为每吨4kg。

大体积混凝土的收缩开裂,主要是因为温度差所导致的。大体积混凝土在发生水合反应的时候,内部混凝土的温度可以高达80度以上,这势必会使得混凝土产生温差收缩开裂。针对这一特性,时科专门组织博士团队,研发了基于温度收缩开裂的聚烯烃抗裂纤维。 该纤维抗裂效果极好,易分散,不影响泵送,已经成功在多个跨海大桥应用。包括:天峨龙滩特大桥、龙门大桥、黄茅海公路、四川古金高速、顺德大桥、金海特大桥、渝湘复线乌江特大桥等等。时科大体积混凝土纤维抗开裂的测试效果明显。

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时科生产制备的超高分子量聚乙烯纤维,拉伸强度为2000MPa,弹性模量为105GPa。聚甲醛纤维的拉伸强度为800-1500MPa,弹性模量8-15GPa。两种纤维的强度差距较大,因此应用领域也相差较远。超高分子量聚乙烯纤维,直径是25微米,加入后混凝土的流动性会受到极大的影响,因此适用于加固用高延性混凝土ECC和修补砂浆领域。聚甲醛纤维的直径是200微米左右,加入后对混凝土的流动性影响较小,因此主要应用于超高性能混凝土UHPC领域。如果将超高分子量聚乙烯纤维应用于超高性能混凝土UHPC中,出现的结果就是UHPC的抗压、抗折、抗拉强度降低,但是会出现应变强化、多点开裂等高韧性的特征。超高分子量聚乙烯纤维与聚丙烯纤维需要真假分辨。福建桥面板海工混凝土纤维材料

超高分子量聚乙烯纤维可以分散均匀,但是纤维需要特殊处理。福建桥面板海工混凝土纤维材料

纤维和水泥基料(水泥石、砂浆或混凝土)组成的复合材料的统称。水泥石、砂浆与混凝土的主要缺点是:抗拉强度低、极限延伸率小、性脆,加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维,可以克服这些缺点。   所用纤维按其材料性质可分为:①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造矿物纤维(抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有合成纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等)和植物纤维(西沙尔麻、龙舌兰等),合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。   所用纤维按其材料性质可分为:①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造矿物纤维(抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有合成纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等)和植物纤维(西沙尔麻、龙舌兰等),合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。福建桥面板海工混凝土纤维材料

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