路威®2002聚丙烯腈纤维是深圳海川新材料科技有限公司与欧洲著名纤维生产商共同开发的一种专用于水泥混凝土材料的增强纤维。作为混凝土的次加筋材料,路威®2002纤维可有效地抑制混凝土早期的塑性裂缝和干缩裂缝,提高混凝土的韧性及抗冲击性能,改善混凝土的抗冻性、抗渗性等耐久性能。可广泛应用于道路、桥梁、隧道、水利、港口码头、机场(跑道、停机坪)、工业与民用建筑等工程设施中。
路威®2002聚丙烯腈(PAN)纤维的特点
路威®2002聚丙烯腈(PAN)纤维对水泥混凝土性能的改善作用
(1)提高水泥混凝土抗裂性
与水泥粘结性好,对骨料起到承托的作用;
减少泌水,调节含水量,避免水分蒸发过快引起的干缩裂缝;
调节水泥混凝土内部因水化放热及外部温度变化产生的温度应变,降低裂缝水平。
Fig. 1 Fig. 2
(2)提高水泥混凝土的抗渗性能
路威2002聚丙烯腈纤维大大减少了水泥混凝土中连通毛细孔的数量,并降低了孔径的尺度,有效地提高了水泥混凝土的抗渗能力。
Fig. 3 Fig. 4
(3)提高水泥混凝土的抗弯韧性
韧性指数:I5提高4.25~4.65倍,I10提高6.45~7.63倍,I20提高9.2~11.73,I10/I5、I20/I10介于1.42~1.66之间,剩余强度系数R5,10在44~60.5之间,R10,20在27.5~41之间变化。
(4)提高水泥混凝土的抗冻性
纤维通过增强混凝土的抗裂能力,削弱和释放混凝土积累的损伤应变能;另外纤维弹性模量随温度的降低而显著提高(如图表5),使纤维具有很好的荷载传递和裂缝控制能力;纤维引人一定量的气泡,可缓解、消除冻胀应力。图表6中纤维混凝土抗冻次数可达600次(1.0kg/m3)。
图表5:纤维弹性模量与温度的关系 图6 纤维混凝土的抗冻试验
(5)降低混凝土的收缩性能
水泥混凝土早期因塑形收缩力低,更有利于聚丙烯腈纤维限缩作用的发挥。因此,在水泥混凝土中掺入乱向分布的聚丙烯腈纤维后有效抑制了混凝土的塑形收缩,收缩的能量被分散到具有高抗拉强度而弹性模量降低的纤维上,增加了水泥混凝土的韧性,控制了水泥混凝土的微细裂缝的产生与发展。
图7 混凝土收缩性能比较
(6)提高混凝土的抗冲击性能
纤维通过增强水泥混凝土抗裂能力,使水泥混凝土材料的连续性和均匀性得以改善,加之纤维对冲击能的吸收,有效地提高了水泥混凝土的抗冲击性能。图表8中纤维混凝土的抗冲击能力提高60%(1.0kg/m3)。
图8 混凝土抗冲击性能比较
路威®2002聚丙烯腈(PAN)纤维的施工方法
路威®2002纤维在混凝土中的作用是通过物理作用实现的,与混凝土中的骨料、外加剂、掺合料和水泥都不会有任何冲突,对搅拌设备、搅拌及施工工艺也无特别要求,只需适当延长搅拌时间即可使用,无论是在混凝土搅拌站还是施工现场搅拌都特别简便,具体施工方法如下:
●根据纤维的建议掺量及每次搅拌混凝土的方量,准确称量纤维;
●将纤维加入备好的砂、石、水泥料中,一并加入搅拌机;先干拌15秒,再加水湿拌30秒;视拌合均匀程度适当延长15秒左右;
●加入纤维后的混凝土的施工工艺及养护工艺与未加纤维的混凝土完全相同。
注意:加入纤维后,混凝土的粘聚性增强,坍落度稍有下降,建议改变外加剂的用量,绝不可通过加大用水量进行调整。
路威®2002聚丙烯腈(PAN)纤维的建议添加量
一般每立方砂浆、混凝土纤维掺量为0.5~1.0 kg/m3,最高为1.5 kg/m3。
使用目的 | 部位 | 建议掺量(kg/m3) |
抗裂、防渗 | 大坝面板、桥面、工业楼板、墙和地板、水池、桥梁等 | 0.5~1.0 |
抗冲击、耐磨 | 大坝溢洪道、机场道面、桥面、路面、防弹板、抗冲击挡板等 | 0.8~1.5 |