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(duì)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(guó)每年約30十億的立方米的混凝土的基礎(chǔ)設(shè)施和國(guó)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(guò)程中損壞的對(duì)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(kāi)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(guò)質(zhì)量損失率，抗壓強(qiáng)度和纖維的相對(duì)速度脈沖耐凍融性被添加到測(cè)量的具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能量表明，當(dāng)水是相對(duì)低的橡膠，能夠降低具有吸水性的聚丙烯纖維，以改善對(duì)凍融的電阻。召咋樣通過(guò)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(guò)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(lái)說(shuō)，氯離子濃度可被視為線性擴(kuò)散過(guò)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(wàn)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(guò)纖維的阻力，裂縫的數(shù)量、長(zhǎng)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(duì)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(duì)混凝土梁施加彎曲負(fù)荷，然后用連續(xù)的方法對(duì)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(guò)程中對(duì)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(jiàn)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(duì)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(jí)增強(qiáng)使其相互補(bǔ)充，取長(zhǎng)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(duì)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(duì)碳化的耐受性，從而提高其對(duì)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(duì)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(wèn)題。所有纖維具有混凝土抗?jié)B性，耐寒性，在國(guó)內(nèi)外，經(jīng)過(guò)廣泛的研究，對(duì)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(guò)各種研究方法和方法，對(duì)混凝土的長(zhǎng)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(yǔ)

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(duì)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(lái)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(lái)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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