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玻璃纖維主要成分

其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等，根據(jù)玻璃中堿含量的多少，可分為無(wú)堿玻璃纖維（氧化鈉0%～2%，屬鋁硼硅酸鹽玻璃）、中堿玻璃纖維（氧化鈉8%～12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃）和高堿玻璃纖維（氧化鈉13%以上，屬鈉鈣硅酸鹽玻璃）。

玻璃纖維主要特點(diǎn)

原料及其應(yīng)用：玻璃纖維比有機(jī)纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好，抗拉強(qiáng)度高，電絕緣性好。但性脆，耐磨性較差。用來(lái)制造增強(qiáng)塑料（見(jiàn)彩圖）或增強(qiáng)橡膠，作為補(bǔ)強(qiáng)材玻璃纖維具有以下之特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使玻璃纖維之使用遠(yuǎn)較其他種類纖維來(lái)得廣泛，發(fā)展速度亦遙遙領(lǐng)先其特性列舉如下：

(1)拉伸強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)小(3%)。
玻璃纖維切紗玻璃纖維切紗

(2)彈性系數(shù)高，剛性佳。

(3)彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量大且拉伸強(qiáng)度高，故吸收沖擊能量大。

(4)為無(wú)機(jī)纖維，具不燃性，耐化學(xué)性佳。

(5)吸水性小。

(6)尺度安定性，耐熱性均佳。

(7)加工性佳，可作成股、束、氈、織布等不同形態(tài)之產(chǎn)品。

(8)透明可透過(guò)光線。

(9)與樹(shù)脂接著性良好之表面處理劑之開(kāi)發(fā)完成。

(10)價(jià)格便宜。

(11)不易燃燒，高溫下可熔成玻璃狀小珠。

玻璃纖維材料

玻璃纖維按形態(tài)和長(zhǎng)度，可分為連續(xù)纖維、定長(zhǎng)纖維和玻璃棉；按玻璃成分，可分為無(wú)堿、耐化學(xué)、高堿、中堿、高強(qiáng)度、高彈性模量和耐堿（抗堿）玻璃纖維等。

生產(chǎn)玻璃纖維的主要原料是：石英砂、氧化鋁和葉蠟石、石灰石、白云石、硼酸、純堿、芒硝、螢石磨碎玻璃纖維磨碎玻璃纖維 
等。生產(chǎn)方法大致分兩類：一類是將熔融玻璃直接制成纖維；一類是將熔融玻璃先制成直徑20mm的玻璃球或棒，再以多種方式加熱重熔后制成直徑為 3～80μm的甚細(xì)纖維。通過(guò)鉑合金板以機(jī)械拉絲方法拉制的無(wú)限長(zhǎng)的纖維，稱為連續(xù)玻璃纖維，通稱長(zhǎng)纖維。通過(guò)輥筒或氣流制成的非連續(xù)纖維,稱為定長(zhǎng)玻璃纖維，通稱短纖維。
玻璃纖維按組成、性質(zhì)和用途，分為不同的級(jí)別。按標(biāo)準(zhǔn)級(jí)規(guī)定(見(jiàn)表)，E級(jí)玻璃纖維使用最普遍，廣泛用于電絕緣材料；S級(jí)為特殊纖維。

生產(chǎn)玻璃纖維用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。國(guó)際上已經(jīng)商品化的纖維用的玻璃成分如下：

玻璃纖維高強(qiáng)玻璃纖維

其特點(diǎn)是高強(qiáng)度、高模量，它的單纖維抗拉強(qiáng)度為2800MPa，比無(wú)堿玻纖抗拉強(qiáng)度高25%左右，彈性模量86000MPa，比E-玻璃纖維的強(qiáng)度高。用它們生產(chǎn)的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲及運(yùn)動(dòng)器械。但是由于價(jià)格昂貴，如今在民用方面還不能得到推廣，全世界產(chǎn)量也就幾千噸左右。

玻璃纖維AR玻璃纖維

亦稱耐堿玻璃纖維，耐堿玻璃纖維是玻璃纖維增強(qiáng)（水泥）混凝土（簡(jiǎn)稱GRC）的肋筋材料，是100%無(wú)機(jī)纖維，在非承重的水泥構(gòu)件中是鋼材和石棉的理想替代品。耐堿玻璃纖維的特點(diǎn)是耐堿性好，能有效抵抗水泥中高堿物質(zhì)的侵蝕，握裹力強(qiáng)，彈性模量、抗沖擊、抗拉、抗彎強(qiáng)度極高，不燃、抗凍、耐溫度、濕度變化能力強(qiáng)，抗裂、抗?jié)B性能卓越，具有可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，易成型等特點(diǎn)，耐堿玻璃纖維是廣泛應(yīng)用在高性能增強(qiáng)（水泥）混凝土中的一種新型的綠色環(huán)保型增強(qiáng)材料。

玻璃纖維A玻璃

亦稱高堿玻璃，是一種典型的鈉硅酸鹽玻璃，因耐水性很差，很少用于生產(chǎn)玻璃纖維。玻璃纖維D玻璃亦稱低介電玻璃，用于生產(chǎn)介電強(qiáng)度好的低介電玻璃纖維。

除了以上的玻璃纖維成分以外，如今還出現(xiàn)一種新的無(wú)堿玻璃纖維，它完全不含硼，從而減輕環(huán)境污染，但其電絕緣性能及機(jī)械性能都與傳統(tǒng)的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維，已用在生產(chǎn)玻璃棉中，據(jù)稱在作玻璃鋼增強(qiáng)材料方面也有潛力。此外還有無(wú)氟玻璃纖維，是為環(huán)保要求而開(kāi)發(fā)出來(lái)的改進(jìn)型無(wú)堿玻璃纖維。

識(shí)別高堿玻璃纖維檢驗(yàn)的簡(jiǎn)單方法是將纖維放在沸水里而煮6—7h，如果是高堿玻硝纖維，經(jīng)過(guò)沸水煮后，經(jīng)向和緯向的纖維全部變疏松了。按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，玻璃纖維的分類方法很多，一般從長(zhǎng)度和直徑、組成和性能兩個(gè)角度來(lái)劃分。

[隨機(jī)標(biāo)題]鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。
普通鋼纖維混凝土的纖維體積率在1%—2%之間，較之普通混凝土，抗拉強(qiáng)度提高40%—80%，抗彎強(qiáng)度提高60%—120%，抗剪強(qiáng)度提高50%一100%，抗壓強(qiáng)度提高幅度較小，一般在0—25%之間，但抗壓韌性卻大幅度提高。
保養(yǎng)
鋼纖維砼表面濕潤(rùn)不少于7d，時(shí)間越長(zhǎng)越好，用濕的草袋鋪在表面或用養(yǎng)護(hù)材料。[隨機(jī)標(biāo)題]鋼纖維轉(zhuǎn)換梁保養(yǎng)時(shí)避免接觸風(fēng)、太陽(yáng)、雨水等，應(yīng)對(duì)施工梁體進(jìn)行擋風(fēng)、防雨等封閉處理。對(duì)于鋼纖維轉(zhuǎn)換梁，拆模時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制在達(dá)到規(guī)范規(guī)定的混凝土28d強(qiáng)度之后。如果遇冬季施工，可按常規(guī)辦法采取防凍措施。
摻量檢驗(yàn)

　　(1)鋼纖維的摻量在砼澆注地點(diǎn)取樣檢驗(yàn)，每一工作班至少檢驗(yàn)二次，每次取三組樣品，每組樣品為1OL。
　　(2)通過(guò)水洗法檢驗(yàn)，將鋼纖維從砼中洗出，曬干后稱量，單個(gè)取樣鋼纖維含量偏差不得超過(guò)配比摻量的20%，每三個(gè)取樣以上鋼纖維含量平均值的偏差不得超過(guò)配比摻量的5%。
概述
纖維混凝土（ fiber reinforced concrete）是纖維和水泥基料（水泥石、砂漿或混凝土）組成的復(fù)合材料的統(tǒng)稱。水泥石、砂漿與混凝土的主要缺點(diǎn)是：抗拉強(qiáng)度低、極限延伸率小、性脆，加入抗拉強(qiáng)度高、極限延伸率大、抗堿性好的纖維，[隨機(jī)標(biāo)題]可以克服這些缺點(diǎn)。
所用纖維按其材料性質(zhì)可分為：①金屬纖維。如鋼纖維(鋼纖維混凝土)、不銹鋼纖維(適用于耐熱混凝土)。②無(wú)機(jī)纖維。主要有天然礦物纖維（溫石棉、青石棉、鐵石棉等）和人造礦物纖維（抗堿玻璃纖維及抗堿礦棉等碳纖維）。③有機(jī)纖維。主要有合成纖維（聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龍、芳族聚酰亞胺等）和植物纖維（西沙爾麻、龍舌蘭等），合成纖維混凝土不宜使用于高于60℃的熱環(huán)境中。
纖維混凝土與普通混凝土相比，雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但畢竟代替不了鋼筋混凝土。[隨機(jī)標(biāo)題]人們開(kāi)始在配有鋼筋的混凝土中摻加纖維，使其成為鋼筋-纖維復(fù)合混凝土，這又為纖維混凝土的應(yīng)用開(kāi)發(fā)了一條新途徑。






品種
以水泥漿、砂漿或混凝土作基材，以纖維作增強(qiáng)材料所組成的水泥基復(fù)合材料，稱為纖維混凝土。[隨機(jī)標(biāo)題]纖維可控制基體混凝土裂紋的進(jìn)一步發(fā)展，從而提高抗裂性。由于纖維的抗拉強(qiáng)度大、延伸率大，使混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊強(qiáng)度及延伸率和韌性得以提高。[隨機(jī)標(biāo)題]纖維混凝土的主要品種有石棉水泥、鋼纖維混凝土、玻璃纖維混凝土、聚丙烯纖維混凝土及碳纖維混凝土、植物纖維混凝土和高彈模合成纖維混凝土等。
制備與性能
鋼纖維混凝土
(l)材料。制備普通鋼纖維混凝土，主要使用低碳鋼纖維。制備耐火混凝土，則必須使用不銹鋼纖維。[隨機(jī)標(biāo)題]圓截面長(zhǎng)直形鋼纖維直徑一般為o.25～0. 75mm;扁平形鋼纖維厚度為0. 15～0. 4mm，寬度為0.25～0. 9mm，長(zhǎng)度均為20～60mm。[隨機(jī)標(biāo)題]為改善界面黏結(jié)，還有端部帶彎鉤的鋼纖維等。
鋼纖維混凝土一般使用425號(hào)、525號(hào)普通硅酸鹽水泥，高強(qiáng)鋼纖維混凝土可使用625號(hào)硅酸鹽水泥或明礬石水泥。使用的粗骨料最大粒徑以不超過(guò)15mm為宜。為改善拌和物和易性，必須使用減水劑或高效減水劑。混凝土的砂率一般不應(yīng)低于50%，水泥用量比普通未摻纖維的應(yīng)高10%左右。
(2)摻量。為保證纖維能均勻分布于}昆凝土，長(zhǎng)徑比不應(yīng)大于100，一般為30～80。[隨機(jī)標(biāo)題]對(duì)每種規(guī)格的纖維都有一最大摻量的限值，一般為0.5%～2%(體積率)。
(3)攪拌。鋼纖維混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，為使纖維能均勻分散于混凝土中，應(yīng)通過(guò)搖篩或分散機(jī)加料。攪拌的投料順序與普通混凝土不同。一種方法是先將粗細(xì)集料、水泥和水加入攪拌機(jī)，攪拌均勻后再將纖維加入攪拌。[隨機(jī)標(biāo)題]另一種方法分三步，第一步先將粗細(xì)集料攪拌均勻，第二步加入纖維攪拌，最后將水泥和水加入再攪拌。
(4)搗實(shí)。不同的搗實(shí)方法，對(duì)纖維的取向有很大的影響。采用泵送至倉(cāng)內(nèi)，不加插搞，纖維在其中呈三維亂向;如采用插入式振動(dòng)裝置搗實(shí)，則大部分纖維呈三維亂向，少部分為二維亂向;采用平面振動(dòng)器振搗，則大部分呈二維亂向，少部分為三維亂向;采用噴射方式，纖維在噴射面上呈二維亂向;采用“離心法”或“擠出法”，纖維取向介于一維定向與二維亂向之間;如果在磁場(chǎng)中振搗，纖維則沿磁力線方向分布。
(5)力學(xué)性能。摻入鋼纖維，顯著地改善了混凝土的力學(xué)性能。[隨機(jī)標(biāo)題]當(dāng)摻量在許可范圍之內(nèi)，可提高抗拉強(qiáng)度30%—50%，抗彎強(qiáng)度可提高50%～100%，韌性可提高10～50倍，抗沖擊強(qiáng)度可提高2～9倍，抗壓強(qiáng)度提高較小，可達(dá)15%～25%。鋼纖維混凝土還可使干縮率降低10%～30%。
鋼纖維混凝土成本高，施工難度也比較大，必須用在最應(yīng)該用的工程上。[隨機(jī)標(biāo)題]如重要的隧道、地鐵、機(jī)場(chǎng)、高架路床、溢洪道以及防爆防震工程等。
玻璃纖維混凝土
在玻璃纖維混凝土中使用的纖維必須是抗堿玻璃纖維，以抵抗混凝土中Ca (OH)z的侵蝕。抗堿玻璃纖維，在普通硅酸鹽水泥中也只能減緩侵蝕，欲大幅度提高使用壽命，應(yīng)該使用硫鋁酸鹽水泥。
玻璃纖維混凝土對(duì)粗細(xì)骨料及配合比無(wú)特殊要求，與鋼纖維混凝土基本類同。玻璃纖維混凝土在力學(xué)性能方面肯定比鋼纖維泥凝土低，抗壓強(qiáng)度與未摻纖維的相比，還略有降低。但其韌性很高，可提高30～120倍，而且具有較好的耐火性能。主要用于非承重與次要承重的構(gòu)件上。
聚丙烯纖維混凝土
聚丙烯膜裂纖維是一種束狀的合成纖維，拉開(kāi)后成網(wǎng)絡(luò)狀，也可切成長(zhǎng)度為19～64mm的短切使用。[隨機(jī)標(biāo)題]為防止老化，使用前應(yīng)裝于黑色包裝容器中。
施工工藝分為攪拌法與噴射法。纖維的摻量因工藝不同而異。采用攪拌法切短長(zhǎng)度為40～70mm，體積摻率為0.4%～1%;采用噴射法切短長(zhǎng)度為20～60mm，體積摻率為2%～6%。聚丙烯纖維}昆凝土，力學(xué)性能不高，一旦混凝土開(kāi)裂，纖維混凝土即發(fā)生開(kāi)裂，抗壓強(qiáng)度亦無(wú)明顯提高。唯抗沖擊強(qiáng)度較高，可提高2～10倍。收縮率可降低75%。可用于非承重的板、停車場(chǎng)等。
纖維混凝土的作用
制造纖維混凝土主要使用具有一定長(zhǎng)徑比（即纖維的長(zhǎng)度與直徑的比值）的短纖維。但有時(shí)也使用長(zhǎng)纖維（如玻璃纖維無(wú)捻粗紗、聚丙烯纖化薄膜）或纖維制品（如玻璃纖維網(wǎng)格布、玻璃纖維氈）。其抗拉極限強(qiáng)度可提高30～50%。
纖維在纖維混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂縫的擴(kuò)展。在受荷（拉、彎）初期，當(dāng)配料合適并摻有適宜的高效減水劑時(shí)，水泥基料與纖維共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；當(dāng)基料發(fā)生開(kāi)裂后，[隨機(jī)標(biāo)題]橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。
若纖維的體積摻量大于某一臨界值，整個(gè)復(fù)合材料可繼續(xù)承受較高的荷載并產(chǎn)生較大的變形，直到纖維被拉斷或纖維從基料中被撥出，以致復(fù)合材料破壞。 與普通混凝土相比，纖維混凝土具有較高的抗拉與抗彎極限強(qiáng)度，尤以韌性提高的幅度為大。
纖維混凝土設(shè)計(jì)和使用方法請(qǐng)參考現(xiàn)行《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》
纖維混凝土施工技術(shù)鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。
一、鋼纖維混凝土的原材料應(yīng)符合下列規(guī)定：
1、鋼纖維的種類、規(guī)格、質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
2、配制鋼纖維高強(qiáng)混凝土宜選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的河砂，其細(xì)度模 數(shù)不宜小于2.4。
3、粗骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的石灰?guī)r、花崗巖、輝綠巖等碎石 或碎卵石，粒徑不宜大于20mm和鋼纖維長(zhǎng)度的2/3。
4、當(dāng)粗骨料粒徑大于20mm時(shí)，應(yīng)選用適宜的纖維，并經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)達(dá)到 設(shè)計(jì)要求后方可使用。
二、鋼纖維混凝土配制應(yīng)符合下列規(guī)定：
1、鋼纖維混凝土應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)強(qiáng)度等級(jí)（包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、 彎曲韌度比等）的要求。
2、鋼纖維混凝土的鋼纖維體積率應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定；當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)， 不應(yīng)小于0.35%;對(duì)高強(qiáng)度[隨機(jī)標(biāo)題]（抗拉強(qiáng)度不低于1000MPa)的異形鋼纖維不應(yīng) 小于0.25%;鋼纖維預(yù)應(yīng)力混凝土中鋼纖維用量宜為80kg/m。
3、鋼纖維混凝土的水膠比不宜大于0.50，對(duì)于耐久性為主要要求的鋼纖 維混凝土不得大于0.45，每方混凝土的水泥用量（或膠凝材料總用量）不宜小于360kg。
4、鋼纖維混凝土的稠度可參照同類工程對(duì)普通混凝土所要求的稠度確定，其坍落度值可比相應(yīng)普通混凝土要求值小20mm，其維勃稠度值與相應(yīng)的 普通混凝土要求值相同。
三、鋼纖維混凝土攪拌應(yīng)符合下列規(guī)定：
1、鋼纖維混凝土宜釆用帶有布料裝置的纖維混凝土專用攪拌機(jī)攪拌。
2、攪拌工藝應(yīng)確保鋼纖維在拌和物中分散均勻，不產(chǎn)生結(jié)團(tuán)，宜優(yōu)先釆用將鋼纖維、水泥、粗細(xì)骨料先干拌而后加水濕拌的方法。
3、鋼纖維混凝土投料順序、攪拌方法和攪拌時(shí)間應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勻質(zhì)性試驗(yàn)確定。[隨機(jī)標(biāo)題]其攪拌時(shí)間應(yīng)較普通混凝土適當(dāng)延長(zhǎng)