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纤维混凝土添加剂的发展历史
来源:中国纤维网 添加人:service4 添加时间:2018-5-11

    

1.合成纤维混凝土是一种新的技术

  为了改善混凝土的抗拉性能差、阻裂性能和延性差等缺点,对混凝土中掺加纤维以改善混凝土性能的研究,发展得相当迅速。目前研究较多的有钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙纤维等。上世纪60年代前期,国外已经有人在研究用合成纤维作水泥砂浆增强材的可能性,发现尼龙、聚丙烯与聚乙烯等纤维有助于提高砂浆的抗冲击性。70年代初,美国、英国等国家已开始将聚丙烯单丝纤维使用于混凝土制品与工程中。70年代中期,美国大力开发丝束相连的聚丙烯膜裂纤维,用以代替钢筋网片控制混凝土的收缩。80年代初,国外又陆续开发出一系列可以掺加在混凝土中的单丝合成纤维,制成材料有聚丙烯、尼龙、聚酯、聚丙烯腈、聚乙烯等,其中以聚丙烯单丝纤维因其价格低廉、化学耐腐蚀性高,且来源较广而被较为大量应用。近十几年来,美国、加拿大等国家广泛使用低掺率的合成纤维预拌混凝土。美国目前所用的混凝土总量中,合成纤维混凝土约占10%。近年来,我国也开始逐步应用合成纤维混凝土这种新技术来解决工程中日益发生的许多新问题。

  试验室和建筑上程的大量实践证明,在混凝土中掺加低掺量的聚丙烯增强纤维,可以有效地抑制混凝土的早期塑性收缩和离析裂缝的产生及发展,对混凝土温度裂缝有效改善混凝土的泌水性,对早期养护大有助益防止和减少混凝土硬化后期的干缩微裂缝、温度变化引起的裂缝。可以有效提高混凝土的抗裂、抗渗、抗冻、抗冲击、耐磨等性能。大量均匀分散的微细纤维握裹水泥基料,极大地保持了混凝土的整体强度,增加了混凝土的韧性,有助于整体改善混凝土结构,使混凝土在受力时纤维吸收了大量能量,从而有效减少了集中应力的作用,阻碍了混凝土中微细裂缝的迅速扩展,增强了混凝土抗冲击及抗震能力,提高了混凝土抗疲劳寿命。

2.合成纤维混凝土的推广应用具有战略意义

  以进口纤维为代表的混凝土增强纤维得以在近年迅速被建筑工程界所接受,取决于我国目前对此种新技术、新材料是需要和欢迎的。我国混凝土结构耐久性问题十分严重,不仅影响到经济合理的使用寿命,许多结构的安全性也受到威胁。许多混凝土结构,包括桥梁、道路隧道、港口、大坝、建筑物等,在建期间或建成时间不长后出现可见裂缝,影响外观,影响在侵蚀环境中运行结构的耐久性,还使一些结构的使用功能受到影响,暴露出较严重的耐久性问题。只有认真解决各类混凝土结构的耐久性,才能使资源充分得到利用。尽可能延长各类建筑物的寿命,延缓因时间推移而带来的结构安全性方面的威胁,保证其正常使用,才能尽可能节约重建和修复费用。一些国家的资料显示,钢筋混凝土腐蚀对经济的直接影响,占国民经济总产值GDP的3-5%,我国目前正进行着举世空前的大规模基础建设,但是如果不能有效效其耐久性问题,今后将会不可避免一个大规模修复时期。

  在混凝土结构中大量推广普及合成纤维混凝土,不仅可以解决当前由于建筑向高、大、结构复杂发展带来的一些问题,使建筑工程的近期质量得到保证,长远来看对混凝土结构的耐久性也有所加强,可以延长建筑物的寿命。合成纤维混凝土应用技术的推广,是一件利国、利民的大好事,对全社会来说是有战略意义的。

  我国目前对此种新技术、新材料是需要和欢迎的。目前,我国正处于大规模的基础设施时期,住宅房屋建设也在迅猛发展。从有效控制混凝土的裂缝问题这个角度考虑,不仅使建筑工程的近期质量得到保证,长远来看对混凝土结构的耐久性也有所加强,可以延长建筑物的寿命。合成纤维混凝土应用技术的推广,是一件利国、利民的大好事。

3.混凝土外加剂的前景

  混凝土外加剂在混凝土中的广泛应用,已使其成为混凝土中必不可少的第五组份,混凝土外加剂的特点是品种掺量小,在改善新拌和硬化混凝土性能中起着重要的作用,外加剂的研究和应用促进了混凝土施工技术和新品种混凝土的发展。高性能混凝土是当前国内外混凝土领域中研究的热点,高性能混凝土是一种具有良好施工性能、强度高、体积稳定性好、高耐久性混凝土,是混凝土进入高科技时代的产物,是21世纪的重要建筑材料。

  高性能混凝土最重要的特征是具有优异的耐久性,耐久性可达100-500,是普通混凝土的3-10倍。混凝土要达到高耐久性,首先要降低水胶比生产出致密不透水的混凝土。混凝土达到高性能的最重要的技术途径是使用优质的高效减水剂和外加剂(亦称外掺料)。前者能降低混凝土的水灰比,增大坍落度控制坍落度损失,赋予混凝土高密实度和优异施工性能;后者能填充胶凝材料的空隙,参与胶凝材料的水化,改善混凝土的界面结构,提高混凝土的密实性、强度和耐久性。也可以说90年代的外加剂的开发应用,使混凝土进入了高性能时代。

高性能混凝土要成为21世纪重要建筑材料,混凝土外加剂起重大作用,不言而喻,混凝土外加剂生产企业的责任也是相当重大的。