纤维在纤维水泥板中的重要作用
发布日期:2023-12-11

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纤维在纤维水泥板中扮演着重要的角色,从力学的角度来分析,它们可以均匀分散在水泥石中,阻止与延缓其微细裂纹的发展。当水泥石出现较大的裂纹时,纤维能够提供抗拉的应力。而水泥则起着传递应力和胶结纤维的作用。

纤维在混凝土中的作用与钢筋相似,但两者在力学分析上所应用的理论有很大的区别。钢筋主要配在混凝土的受拉区,是集中配筋;而纤维则是大量的断纤维的分散配筋,两者对制品性能影响以及强度分析是不同的。

    研究纤维混凝土时,纤维的尺寸大小与所用的纤维类型均有很大的影响。目前可供使用的纤维长度一般均在3~6mm之间,而所使用的纤维直径则大约在30~50μm之间。

     当混凝土受力后,首先开裂的是水泥石,接着是粗骨料从开裂处断裂,这时未开裂的细骨料仍将裂缝拉住,未完全断裂。如果用大量的纤维均匀地分散在水泥石中,则可以阻止裂缝的发展,从而提高混凝土的抗拉强度和抗压强度。

     在受拉和受弯的混凝土结构中,如果其抗拉强度不足时,就会产生裂缝。如果用纤维来增强,则可以延缓裂缝的发展。当裂缝形成后,纤维即与裂缝表面垂直地断裂,于是由纤维所构成的“桥联作用”将裂缝拉住。由于纤维数量很多,分布面又很广,所以当裂缝形成时,即会遇到大量纤维而使它不能发展。

     纤维在水泥石中能阻止微裂缝的发展,提高混凝土的抗渗性、抗冻性和耐久性。但纤维的直径较小时(如玻璃纤维),在拌合时容易结团,不易分散均匀。因此为了使纤维在砂浆中分散均匀,通常采用两种方法:一种是先将短纤维装入纱布口袋中,然后将口袋撕开,均匀撒在砂浆中;另一种是将长纤维切成短纤维(例如玻璃纤维),然后加入砂浆中。

     为了使纤维增强混凝土获得优良的性能,除考虑纤维本身的特点之外,还应考虑优良的配合比以及合理的施工工艺等因素。纤维增强混凝土应使用洁净、无杂质、颗粒细小的高质量水泥;砂率不宜过大或过小;应采用优质河砂或山砂;粗骨料的最大粒径应小于20mm;应使用优质河砂或山砂作为细骨料;适量的掺合料可改善混凝土的性能;水灰比应适当控制;配合比设计时,应考虑温度、湿度、龄期等因素对强度的影响;施工时应注意搅拌、浇注和振捣等工艺。

     总之,纤维在水泥石中起着重要的作用,它可以阻止微裂缝的发展、提高混凝土的抗拉强度和抗弯强度、增强混凝土的抗渗性、抗冻性和耐久性等。因此,在工程实践中应充分考虑纤维的特点以及配合比和施工工艺等因素的影响,以确保混凝土获得优良的性能。

 

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