纖維混凝土耐久性能研究綜述

張慶耀 馬小惠 閆昕 陳中悅

摘 要：由于鋼筋混凝土水泥建材在建筑行業(yè)的新型高性能纖維被廣泛使用。在混凝土的沖擊強(qiáng)度纖維的最近發(fā)展的綜述，并總結(jié)了分析凍融，氯離子腐蝕，較低的滲透和碳化，纖維混凝土以提高性能。

1纖維混凝土現(xiàn)狀

混凝土由于其多功能性，相對低的成本和聯(lián)合機(jī)由鋼等的不同承載元件的優(yōu)點(diǎn)，和成為建筑材料，其被廣泛應(yīng)用于橋梁，水壩，道路的世界上最大的數(shù)，工業(yè)和土木工程等。結(jié)構(gòu)近幾年，中國每年約30十億的立方米的混凝土的基礎(chǔ)設(shè)施和國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)。然而，由于主體積混凝土不穩(wěn)定，抗拉強(qiáng)度低，滲透性和韌性也差的缺點(diǎn)限制了其快速發(fā)展。在傳統(tǒng)的混凝土抗壓強(qiáng)度增加，但也顯著脆性增加，不拆遷往往是不運(yùn)動(dòng)過程中損壞的對在工程實(shí)踐中使用的混凝土顯著影響的跡象。

2纖維混凝土的抗凍融性能

在混凝土中水飽和的狀態(tài)，交替和凍融循環(huán)是必要的損壞由于冷凍和解凍時(shí)，在水孔提升混凝土的開裂所造成的凍結(jié)的彈性模量混凝土，在機(jī)械性能，侵蝕和裂縫顯著降低。纖維提高混凝土主要限制基質(zhì)的纖維的各種性能，防止完成破解，混凝土增強(qiáng)凝膠強(qiáng)度纖維目前基于這個(gè)原理，理論纖維分離假定纖維的止裂效果取決于數(shù)量和立方米的纖維平均纖維混凝土單元間隔，根據(jù)該理論，纖維混凝土霜增加隨纖維含量的作用。比較霜紙漿和聚丙烯纖維混凝土具有快速冷凍方法，結(jié)果表明，在采用紙漿纖維的提高了混凝土的抗凍性，并且該效果比聚丙烯纖維更高。通過質(zhì)量損失率，抗壓強(qiáng)度和纖維的相對速度脈沖耐凍融性被添加到測量的具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能量表明，當(dāng)水是相對低的橡膠，能夠降低具有吸水性的聚丙烯纖維，以改善對凍融的電阻。召咋樣通過快速方法獲得等冷凍，用聚丙烯纖維增加一個(gè)內(nèi)容，混凝土質(zhì)量損失的速率在冷凍循環(huán)后的鹽有所減少，但是，當(dāng)與纖維混合過于大，質(zhì)量損失率逐漸增加。合適的聚丙烯纖維在混凝土中，從而使該鹽的損傷后的凝膠分離力與在低速的動(dòng)態(tài)彈性模量，增加彎曲混凝土的強(qiáng)度和減小冷凍和混凝土的解凍性。

3纖維混凝土的抗氯離子侵蝕性研究

氯離子是各種腐蝕性介質(zhì)中最具腐蝕性的離子之一，有三種主要的擴(kuò)散方法滲透到混凝土中，毛細(xì)性和滲透性。進(jìn)入氯在混凝土中造成鋼筋的腐蝕，然后粉碎混凝土并破壞其結(jié)構(gòu)，因此，氯離子腐蝕是“鋼筋腐蝕”的主要原因，而鋼筋腐蝕又是影響混凝土的耐久性。一般來說，氯離子濃度可被視為線性擴(kuò)散過程，纖維的混合有效地改善了混凝土和水泥的內(nèi)部孔隙度。增加氯的表面擴(kuò)散系數(shù)。加入纖維后，數(shù)千萬根纖維均勻分布在混凝土上，從而起到防止裂縫的作用。通過纖維的阻力，裂縫的數(shù)量、長度、寬度可顯著降低，產(chǎn)生貫通裂縫的可能性，使混凝土骨材和水泥漿界面更加嚴(yán)密，加強(qiáng)耐氯離子的滲透性。在混凝土中分別加入鋼纖維、聚丙烯纖維、玻璃纖維，代替水泥添加少量的納米硅，可將氯離子擴(kuò)散系數(shù)分別降低到40%、28%、20%。研究發(fā)現(xiàn)，混凝土中聚丙烯纖維的摻雜有助于提高混凝土對氯離子滲透的抵抗力，隨著纖維合金添加劑數(shù)量的增加和減少，對混凝土梁施加彎曲負(fù)荷，然后用連續(xù)的方法對混凝土梁進(jìn)行氯化侵蝕。在確定混凝土裂縫中的氯含量時(shí)，確定沉入或濕循環(huán)溶液的情況，在研究過程中對聚丙烯纖維和鋼纖維中的鋼筋混凝土的抗腐蝕性進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在裂紋條件下2.氯在干濕循環(huán)后的離子腐蝕比連續(xù)浸漬后更為嚴(yán)重，而且由于許多因素，其強(qiáng)度更大;在同一條件下，聚丙烯纖維比鋼纖維具有更高的性能，二者均具有較高的數(shù)值，比標(biāo)準(zhǔn)混凝土，可見纖維也起著很大的反托拉斯作用。由于纖維混凝土碳化試驗(yàn)主要針對聚丙烯、鋼纖維等單纖維材料的研究，而纖維混凝土具有多相、多組分、多尺度、多層次的各向異性結(jié)構(gòu)特征，而單纖維增強(qiáng)改性具有以下作用：在不同結(jié)構(gòu)的混凝土中如何發(fā)揮混合纖維的作用，以及同性能量的逐級增強(qiáng)使其相互補(bǔ)充，取長補(bǔ)短高混凝土耐久性有待進(jìn)一步研究

4 纖維混凝土的抗碳化性能

燃料改變了混凝土的內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)，直接影響到其性質(zhì)和耐久性，而提高混凝土的厚度是提高其對燃料的耐受性的有效措施，將合成纖維納入混凝土基體會(huì)使基體更加緊湊。這將提高其對碳化的耐受性，從而提高其對水泥的耐受性。在加速碳化試驗(yàn)中，研究了水與鋼材混合對水泥碳深度的影響，它表明，鋼纖維混凝土的碳化速度越高，水橡膠與鋼纖維的比率就越高，因?yàn)榇蠖鄶?shù)纖維水泥碳化試驗(yàn)都是在一個(gè)單纖維研究中進(jìn)行的，例如聚丙烯和鋼纖維研究，而且纖維混凝土中含有纖維。多個(gè)組成部分和多比例的多方面的異性性特征，在增強(qiáng)單纖維變換功能方面有一些局限性，如何在不同的結(jié)構(gòu)和不同的性能水平的混凝土中扮演混合纖維，以加強(qiáng)它們相互補(bǔ)充，從而提高混凝土的耐久性，材料有一定的腐蝕性需要進(jìn)一步研究，因此也迫切需要解決鋼纖維的腐蝕問題。所有纖維具有混凝土抗?jié)B性，耐寒性，在國內(nèi)外，經(jīng)過廣泛的研究，對抗氯化離子滲透性和抗腐蝕性進(jìn)行了一定程度的改進(jìn)。通過各種研究方法和方法，對混凝土的長期耐久性進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，但是，研究纖維提高混凝土的耐久性仍然是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

5結(jié)束語

綜上所述，影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素目前主要集中在研究的一個(gè)因素上，必須進(jìn)行碳化物的研究，為改善纖維在復(fù)雜環(huán)境中對混凝土性能的影響，建議采用冰凍融、加壓和氯化鹽介質(zhì)中的纖維，使其具有更大的抗腐蝕性。一個(gè)因素用來確定混凝土的耐久性和機(jī)械的損壞是研究混凝土耐久性的多因素相互作用和機(jī)械的基礎(chǔ)。損壞應(yīng)繼續(xù)深入研究各種單一因素下混凝土損壞機(jī)理。此外，還有在實(shí)驗(yàn)室中受到各種條件因素的影響，會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，與實(shí)際工程應(yīng)用存在差距。因此，如何根據(jù)需求來選取合適的實(shí)驗(yàn)方法，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確和貼近實(shí)際也是需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

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