高延展性纤维增强水泥基复合材料

发布时间：2025-07-29

高延展纤维增强水泥基复合成品材料()
定义：以水泥、石英砂为基体，与PVA等高延性纤维混合(例如、PE、通过纤维拉结和微观结构设计，实现高延展性、高韧性、低裂纹宽度的纤维增强水泥基成品材料。
核心特性
1. 高延展性：拉伸应变能力达到3%~6%(普通混凝土只有0.1%~0.3%)，呈现出应变硬化的特点，受拉时产生多条细小裂纹而不脆性断裂。
2. 高韧性：抗弯、抗剪性能显著提高，破坏后残留强度显著提高。≥90%，可以吸收地震，冲击能量。
3. 裂缝控制：裂缝宽度≤60μm（普通砼≥100μm），并且部分可以自愈，增加防渗能力和持久性。
4. 性能：可以替代部分水泥，减少CO₂部分类型可以利用工业废料(如粉煤灰)进行排放。
成品材料构成
基体：水泥(硅酸盐类物质/普通硅酸盐类物质)、石英砂(细度模数2.5~3.0)、水，减水剂。
纤维：
PVA纤维：直径25~43μm，长6~18mm，抗拉强度1900~3800MPa，主导延性。
钢纤/PE纤维：增强强度或机械韧性，与PVA纤维一起使用。
混合物：粉煤灰，矿渣粉，提高工作性和持久性。
制备工艺
1. 搅拌：将水泥、砂、水、减水剂混合在一起，然后分批加入纤维搅拌至一致。
2. 成型：可采用喷、浇、抹工艺，深度一般为15~50mm，适用于复杂曲面。
3. 维修：常温下维修≥或者蒸汽养护(60℃，4~6小时)加速硬化7天。
用于领域
建筑物抗震加固：砌体结构，老房子基层墙体，增加延展性和抗倒塌能力。
裂缝修复：道路、桥梁、水利工程表面裂缝，防止渗漏和扩展。
特殊结构：机场跑道、海洋平台(抗冲击、耐腐蚀破坏)、高延性水泥基铰链结构(如大坝走廊、抗震支座)。
优势
轻量化：密度在2000~2200kg/m³，比传统混凝土轻20%~30%。
简单的施工操作：不需要复杂的配筋，可以薄层施工，24小时内硬化。
全生命周期成本低：减少维护频率，延长结构寿命20年以上。