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1、綜合論述廣東建材2016年第12期1引言纖維增強多孔混凝土的研究及發(fā)展趙洪侯偉饒美蘭李洋(湖南工學院材料與化學工程學院)【摘要】多孔混凝土由于其多孔結構的存在，會導致其力學性能相對較弱，而纖維是一種能夠改善混凝土材料的韌性和抗沖擊性、防止混凝土發(fā)生脆性破壞的材料，從而可以考慮利用纖維對多孔混凝土進行增強增韌處理。這一應用會在一定程度上拓展多孔混凝土的工程應用范圍。本文分析和總結了幾種纖維材料在多孔混凝土中增強增韌的試驗研究進展，并指出：適用于普通混凝土的增強增韌方法同樣也適用于多孔混凝土，其中的天然纖維具有經(jīng)濟性和力學性能兼具的特質(zhì)，再加上這種綠色的天
2、然纖維非常適合循環(huán)經(jīng)濟和建材行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求，更加值得我們做進一步的探索并應用?！娟P鍵詞】纖維；多孔混凝土；增強增韌；研究進展隨著現(xiàn)代文明城市的建設，我們的居住環(huán)境被越來越多的鋼筋混凝土材料所包圍，這些鋼筋混凝土在帶給我們生活便利的同時也給我們帶來了諸多的負面影響：熱島效應使得我們居住的環(huán)境越來越熱；太多的不透水材料鋪裝，導致地表徑流，使得我們的城市內(nèi)澇災害頻發(fā)，土壤濕度、溫度失去了原有的自然態(tài)等等不利影響。而多孔混凝土材料的出現(xiàn)，因為它的透水、透氣性能使得我們在現(xiàn)代文明城市建設和生態(tài)居住環(huán)境之間找到了很好的平衡點，較好地緩解了這系列問題。但是多孔
3、混凝土和普通混凝土相比具有特殊的多孔結構，為了減少多孔結構帶來的強度損失，擴大多孔混凝土的應用范圍，需要對其進行專門的增強增韌研究。本文回顧和總結了前人利用纖維對多孔混凝土增強增韌的研究成果，并對其未來的發(fā)展進行了展望。2多孔混凝土的特點與分類多孔混凝土有很多名稱，又叫生態(tài)混凝土、無砂大孔混凝土、透水混凝土等等，其特點就是由單一粒徑的粗骨料作為骨架，將水泥凈漿直接包裹在粗骨料表面，粗骨料在水泥凈漿的膠結作用下，互相之間以粘結點的形式組成的具有蜂窩多孔狀結構的一類混凝土材料。多孔混凝土的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)混凝土密不透風、顏色單調(diào)的屬性，使得混凝土具有了與居住
4、環(huán)境溝通和交流的功能。多孔混凝土的最早分類，來源于1995年日本混凝土協(xié)會提出的生態(tài)混凝土的分類方法，他們對生態(tài)混凝土分為環(huán)境友好型生態(tài)混凝土和生物相容型生態(tài)混凝土兩大類[1]。其中環(huán)境友好型主要體現(xiàn)在多孔混凝土的——64——多孔結構可以帶來低環(huán)境負荷的效果，諸如透水、吸聲、吸濕和吸收儲存熱量，以及能夠截留一些介質(zhì)對水、大氣等進行凈化處理等等。生物相容型主要體現(xiàn)在多孔混凝土的多孔結構可以為植物、細菌微生物等的生長和棲息帶來空間和場地。3纖維增強多孔混凝土的研究進展20世紀60年代中期，人們開始在水泥混凝土中摻入鋼纖維形成鋼纖維與混凝土的復合材料，隨著我
5、們對纖維在混凝土材料應用機理的研究逐步加深，越來越多的纖維材料被廣泛應用到混凝土材料中。接下來，本文將綜述幾種纖維在多孔混凝土中應用的研究及發(fā)展情況。3．1聚合物纖維增強多孔混凝土聚合物纖維在普通混凝土中的應用十分廣泛，而且也取得了不錯的應用效果，那么，在多孔混凝土中摻入聚合物纖維是否能夠改善其性能，眾多國內(nèi)外科研工作者進行了相關試驗探索。有學者[2~33將聚丙烯纖維加入到多孔混凝土中，發(fā)現(xiàn)在摻量超過每方1．5kg時，纖維的弱界面效應表現(xiàn)超過了阻裂效應，由此得出低摻量的聚丙烯纖維對多孔混凝土具有一定的力學性能改善作用，而且不會影響到其多孔結構。有文獻將
6、剛性聚合物纖維[4---6]摻入到多孔混凝土中，發(fā)現(xiàn)剛性聚合物纖維對透水系數(shù)的影響最大，隨著剛性聚合物纖維的摻量增加，其透水率會有一個先增后降的過程。但是控制剛性纖維摻量在一定范圍內(nèi)，就會帶來透水系數(shù)的增加而不降低抗壓強度的效果。同時，剛性纖維具有抑制多孔混凝土干縮和開裂的能力。而且剛性纖維與鋼纖維相比，不會生銹，與普通聚丙烯纖維相比，則更容易在混凝土材料中分敖，可見，其在多廣東建材2016年第12期綜合論述孔混凝土中具有一定的實用性?？梢钥闯?，聚合物纖維對多孔混凝土材料增強具有一定的效果，只要控制好摻量，就可以做到在不影響其透水效果的情況下，達到對多
7、孔混凝土材料增強增韌的力學效果。3．2天然纖維增強多孔混凝土天然纖維具有其獨特的經(jīng)濟環(huán)保性，在混凝土中的使用比較常見的有亞麻纖維、劍麻纖維以及竹筋材料。筆者曾做過竹筋對多孔混凝土預制板力學性能的增強增韌探索工作E7]，以期獲得一個大尺寸預制構件進行快速施工。竹筋的摻入能較好的分散外力對多孔混凝土預制構件的作用，從而起到提高韌性的工程效果，在大尺寸構件的制作中具有一定的可應用性。但是對于這類天然材料在多孔混凝土的耐久性這一方面尚缺必要的探討，同時，很多文獻[8卅對其他天然纖維材料諸如亞麻、劍麻等在普通混凝土的增強效果進行了試驗研究，增強效果顯著，那么天然
8、纖維是否對多孔混凝土也具有同樣的增強增韌效果，非常值得進一步試驗研究和探索。3．3鋼纖維增強多
