抗弯强度(什么是纤维增强混凝土？)

Posted 2023-05-27

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抗弯强度(什么是纤维增强混凝土？)

混凝土是世界上最常用的建筑材料，几乎用于所有类型的建筑。混凝土是一种重要的建筑材料，因为它具有耐用性、强度和极长的使用寿命。它可以承受压缩和拉伸应力以及恶劣的天气条件，而不会影响其建筑稳定性。
混凝土用于制造各种各样的结构，如高速公路、桥梁、停车场、建筑物、基础表面等等。许多混凝土结构都是用钢筋建造的，以增加其抗拉强度和承载重载的能力。混凝土的抗压强度与增强材料的抗拉强度相结合，提高了混凝土的整体耐久性。纤维增强混凝土是钢筋混凝土的一种。

什么是纤维增强混凝土？

纤维增强混凝土是一种混凝土混合物，含有合成纤维或天然纤维或玻璃纤维的纤维材料。它由水泥、砂浆和离散的短纤维组成，这些纤维以均匀的方式分布在整个复合材料中。
在混凝土中添加纤维有助于减少混凝土的开裂，并提高其整体能量吸收和结构完整性。然而，这些纤维不能替代不锈钢增强混凝土，因为它们不能提高抗弯强度，也不能提高混凝土在不断裂的情况下弯曲的能力。

纤维增强混凝土的类型及其使用方法

纤维增强材料用于普通混凝土和喷射混凝土（一种可以喷涂的混凝土）。圆形钢纤维是纤维增强混凝土中最常用的类型。
• 混凝土中的钢纤维通常用于道路路面覆盖层、桥面和机场路面。
• 混凝土中的玻璃纤维可用于更现代、更美观、重量更轻的结构，如家具或建筑物上的建筑覆层。
• 混凝土中的合成纤维由两种纤维中的一种组成：超细纤维或粗纤维。在混凝土中使用超细纤维可减少收缩裂缝，通常由丙烯酸、聚酯、尼龙或聚丙烯等制成。另一方面，在需要高抗拉强度的混凝土结构中，长纤维是一种更具成本效益的焊丝替代品。人行道、路缘石和车道都是用超细纤维建造的常见结构，而化粪池和沙井是使用超细纤维建造的常见结构。

纤维增强混凝土是如何制成的？

纤维增强混凝土可以使用常规混合混凝土或砂浆制成，只要纤维均匀混合即可。混合纤维增强混凝土时要考虑的事项是水灰比，以及纤维的尺寸（简称纵横比，即纤维的长度除以直径）。
混凝土中使用的纤维百分比也很重要，因为使用的纤维体积会影响结构的强度和坚固性。将纤维混凝土混合在一起时，应以均匀的方式进行，不得离析。纤维必须在混入水中之前添加，以便它们以不会聚集在一起的方式分散，最好使用实验室混合器并通过金属丝网篮过滤。

使用纤维增强混凝土有哪些优点？

与使用普通混凝土或用钢筋加固混凝土相比，在建筑项目中使用纤维增强混凝土具有一些独特的优势。
• 早期防裂。当水分从混凝土混合物中蒸发时，纤维有助于控制收缩开裂，因为水分含量会发生变化。纤维增强混凝土从一开始就防止或至少大大减少了早期开裂。
• 耐用性和强度。与未加固的混凝土相比，添加纤维可提高混凝土的整体耐久性，有助于降低腐蚀水平、气蚀损伤，并具有更高水平的抗拉强度。
• 提高延展性。纤维增强混凝土不太可能被高拉应力损坏，并且可以增加结构能够承载的重量，尤其是在使用微纤维时。
• 钢筋的替代品。根据结构的不同，纤维可以作为钢筋的替代增强材料，也可以添加到钢筋混凝土中，从而减少所需的钢材量。这也有利于降低项目的总体成本。

使用纤维增强混凝土有哪些缺点？

虽然使用纤维增强混凝土有很多优点，但这种材料也有一些缺点。
• 必须小心混合。纤维增强混凝土中使用的纤维必须在整个混凝土混合物中均匀分散。如果操作不当，混合纤维增强混凝土的误差范围会很大。重要的是，纤维不会聚集在一起，这可以进行监控，但始终存在纤维取向导致分散不一致的可能性。
• 成本。与非钢筋混凝土相比，纤维增强混凝土的成本更高。但是，应该注意的是，大多数混凝土都以某种方式进行了加固，许多项目都需要它。
• 重量。通常，在混凝土中添加纤维会使它比普通混凝土更重。这增加了整体结构的重量，这意味着工程师需要计划该重量以保持结构完整性。

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