高延性纤维增强水泥基材料

发布时间：2025-07-31

高延性纤维提高水泥基复合材料（HDFRCC）它是一种新型复合成品材料，根据在水泥板材中加入独特纤维（如聚乙烯醇纤维、聚丙稀纤维、钢纤维等），能够明显提高成品材料的延性和韧性。其主要特征、工业与制备工艺如下：
一、重要特点
高延性成品系统在拉申荷载下能实现多裂痕开裂和应变硬化，拉伸应变水平达到3%-6%(一般混泥土仅有0.1%-0.3%)，相近金属的可塑性不是脆性破坏。
纤维和基材产生三维网络架构，显著避免裂纹扩展，吸收更多能量，提高构造的抗震特性。
高耐磨抗压强度可达100MPa-150MPa，抗拉强度远远高于水泥混凝土，合乎结构工程规定。
高延续性缝隙总总宽小，可部分关掉，透水性低，能明显抵御化学腐蚀和冻融，提高构造使用期限。
自愈合水准依据再凝结和碳酸钙结晶产生修补裂痕，减少维护费用。
现场作业便捷
具有较好的流动性和可塑性，可通过喷漆施工、浇制等形式进行现场作业，硬化速度快，工期减少。
二、用以领域
工程加固与修复
砌体结构：在基层墙壁上擦抹10-20mm厚HDFRCC，可明显提高抗拉强度和延性，提高综合型，抵挡9度地震。
钢筋混凝土：修补地震、火灾等造成的损伤，提高承重能力和可持续。
新建结构高层建筑/大跨度桥梁：部分替代传统混凝土结构，降低钢筋要求，缓解自重，提高抗塌陷能力。
装配式住宅：降低构件规格，减轻重量，提高房子的整体性。
地下设施隧道/矿山巷道：喷涌HDFRCC封闭软岩缝隙，提高特性维护能力和承重能力，降低地底渗流难题。
水利工程河堤/方式：提高防渗水准及抗清洗水准，维持构造免遭水流腐蚀。
海洋技术跨海大桥/海上风电场：抵御海水腐蚀、破坏和清洗，提高构造寿命。
三、制备工艺
原成品材料类型
板材：粉煤灰水泥（强度等级级别）≥42.5）、煤灰、石英沙(粒度)≤0.3mm）。
纤维：聚乙烯醇纤维（长短12mm，直径39μm）、钢纤维(长径比60-80)，掺量1.5%-2.5%。
外加剂:聚羧酸性物质是减水剂(减水率)≥30%）、黏度调理剂。
配合比设计典型配合比：水泥：煤灰：石英沙：水：减水剂：PVA纤维=1:1.48-1.52:0.723-0.727:0.74-0.78:0.024-0.026:0.053-0.055。
水胶比维持在0.25-0.3，以优作性和强度。
制得步骤混和：将水泥、煤灰、石英沙、水与减水剂混合成一致的料浆。
二次拌和：加上纤维，慢速拌和使纤维分散，随后快速搅拌至一致。
成形和维护：按喷涌或浇制成形，标准养护28天，推动强度发展。
四、典型案例
桥梁加固在桥桩表层喷涌HDFRCC，产生高耐磨、高延性加固层，提高承重能力和抗震特性。
砌体结构抗震加固
将HDFRCC压着旧小区底墙壁，抗压强度提高2-3倍，做到9度地震设防要求。
隧道支护喷涌HDFRCC封闭软岩缝隙，降低地下渗流难题，提高现场作业性。