玄武岩纤维在混凝土增强领域的应用

玄武岩纤维在混凝土增强领域的应用

2013-07-17 08:19:18 56

    混凝土中常用的增强纤维主要有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、碳纤维和玄武岩纤维等。钢纤维重量大,施工搅拌困难,价格高,而且容易锈蚀;耐碱玻璃纤维虽然价格最低,但其抗裂效果为最差,而且在大气中使用一段时间后,其强度和韧性会大幅度下降,即由早期高强度、高韧性向普通混凝土退化,因此亦不宜选用;聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维价格虽然与玄武岩纤维差不多,但由于其抗拉强度小,主要的破坏形式是拉断破坏,
耐久性也不够,而且在抗老化和耐碱方面不够好;碳纤维具有各方面的优良性能,但价格昂贵,一般混凝土工程难以承担。目前玄武岩纤维被视为碳纤维产品的低价替代品,玄武岩纤维及其制品的开发应用已引起世界各国广泛的重视,其必将成为本世纪遍及各领域具有极其重要应用的一种高新技术材料。

玄武岩纤维与其它常见纤维性能比较见上表 。从上表中可知,首先,从强度方面看,玄武岩纤维占有绝对优势,它的拉伸强度均高于 E-玻纤、碳纤维、kevlar49芳纶纤维和钢纤维等已有的增强纤维材料,因此增强效果最好;其次,从耐碱性方面看,玄武岩纤维略逊于碳纤维和 kevlar49芳纶纤维,但好于玻璃纤维和钢纤维;再次,玄武岩纤维与混凝土有着基本相同的成分,密度也较接近,所以,玄武岩纤维在混凝土中的相容性和分散性均优于其它增强纤维。最后,玄武岩纤维的化学稳定性均优于玻璃纤维和钢纤维。基于以上优点,玄武岩纤维被誉为 “ 21世纪的新材料” 。研究表明,凡是玻璃纤维增强水泥的各种制品,连续性玄武岩纤维都能代替,且成本低,性能好,指标均优于玻璃纤维。另外,随着我国玄武岩纤维批量生产的开始,玄武岩纤维增强硅酸盐水泥的技术方案再次被业界重视,尤其是我国一些原来用聚丙烯纤维增强水泥混凝土的化学建材企业,积极采用玄武岩纤维增强硅酸盐水泥及其混凝土;另一些建筑加固企业采用玄武岩纤维片材替代碳纤维用于建筑桥梁的加固、补强和修复,也取得了较好的效果,加上与碳纤维相比具有生产成本相当、但性能优异等优点,所以,连续玄武岩纤维玄武岩纤维被视为碳纤维产品的低价替代品,目前连续玄武岩纤维及其制品的开发应用已引起世界各国广泛的重视,其必将成为本世纪遍及各领域具有极其重要应用的一种高新技术材料。

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