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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，根據玻璃中堿含量的多少，可分為無堿玻璃纖維（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

原料及其應用：玻璃纖維比有機纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好，抗拉強度高，電絕緣性好。但性脆，耐磨性較差。用來制造增強塑料（見彩圖）或增強橡膠，作為補強材玻璃纖維具有以下之特點，這些特點使玻璃纖維之使用遠較其他種類纖維來得廣泛，發展速度亦遙遙領先其特性列舉如下：

(1)拉伸強度高，伸長小(3%)。
玻璃纖維切紗玻璃纖維切紗

(2)彈性系數高，剛性佳。

(3)彈性限度內伸長量大且拉伸強度高，故吸收沖擊能量大。

(4)為無機纖維，具不燃性，耐化學性佳。

(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、織布等不同形態之產品。

(8)透明可透過光線。

(9)與樹脂接著性良好之表面處理劑之開發完成。

(10)價格便宜。

(11)不易燃燒，高溫下可熔成玻璃狀小珠。

玻璃纖維材料

玻璃纖維按形態和長度，可分為連續纖維、定長纖維和玻璃棉；按玻璃成分，可分為無堿、耐化學、高堿、中堿、高強度、高彈性模量和耐堿（抗堿）玻璃纖維等。

生產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的甚細纖維。通過鉑合金板以機械拉絲方法拉制的無限長的纖維，稱為連續玻璃纖維，通稱長纖維。通過輥筒或氣流制成的非連續纖維,稱為定長玻璃纖維，通稱短纖維。
玻璃纖維按組成、性質和用途，分為不同的級別。按標準級規定(見表)，E級玻璃纖維使用最普遍，廣泛用于電絕緣材料；S級為特殊纖維。

生產玻璃纖維用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。國際上已經商品化的纖維用的玻璃成分如下：

玻璃纖維高強玻璃纖維

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

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（水泥）混凝土（簡稱GRC）的肋筋材料，是100%無機纖維，在非承重的水泥構件中是鋼材和石棉的理想替代品。耐堿玻璃纖維的特點是耐堿性好，能有效抵抗水泥中高堿物質的侵蝕，握裹力強，彈性模量、抗沖擊、抗拉、抗彎強度極高，不燃、抗凍、耐溫度、濕度變化能力強，抗裂、抗滲性能卓越，具有可設計性強，易成型等特點，耐堿玻璃纖維是廣泛應用在高性能增強（水泥）混凝土中的一種新型的綠色環保型增強材料。

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，很少用于生產玻璃纖維。玻璃纖維D玻璃亦稱低介電玻璃，用于生產介電強度好的低介電玻璃纖維。

除了以上的玻璃纖維成分以外，如今還出現一種新的無堿玻璃纖維，它完全不含硼，從而減輕環境污染，但其電絕緣性能及機械性能都與傳統的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維，已用在生產玻璃棉中，據稱在作玻璃鋼增強材料方面也有潛力。此外還有無氟玻璃纖維，是為環保要求而開發出來的改進型無堿玻璃纖維。

識別高堿玻璃纖維檢驗的簡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，經過沸水煮后，經向和緯向的纖維全部變疏松了。按照不同的標準，玻璃纖維的分類方法很多，一般從長度和直徑、組成和性能兩個角度來劃分。

[隨機標題]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合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴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，抗拉強度提高40%—80%，抗彎強度提高60%—120%，抗剪強度提高50%一100%，抗壓強度提高幅度較小，一般在0—25%之間，但抗壓韌性卻大幅度提高。
保養
鋼纖維砼表面濕潤不少于7d，時間越長越好，用濕的草袋鋪在表面或用養護材料。[隨機標題]鋼纖維轉換梁保養時避免接觸風、太陽、雨水等，應對施工梁體進行擋風、防雨等封閉處理。對于鋼纖維轉換梁，拆模時間應嚴格控制在達到規范規定的混凝土28d強度之后。如果遇冬季施工，可按常規辦法采取防凍措施。
摻量檢驗

　　(1)鋼纖維的摻量在砼澆注地點取樣檢驗，每一工作班至少檢驗二次，每次取三組樣品，每組樣品為1OL。
　　(2)通過水洗法檢驗，將鋼纖維從砼中洗出，曬干后稱量，單個取樣鋼纖維含量偏差不得超過配比摻量的20%，每三個取樣以上鋼纖維含量平均值的偏差不得超過配比摻量的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）組成的復合材料的統稱。水泥石、砂漿與混凝土的主要缺點是：抗拉強度低、極限延伸率小、性脆，加入抗拉強度高、極限延伸率大、抗堿性好的纖維，[隨機標題]可以克服這些缺點。
所用纖維按其材料性質可分為：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無機纖維。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℃的熱環境中。
纖維混凝土與普通混凝土相比，雖有許多優點，但畢竟代替不了鋼筋混凝土。[隨機標題]人們開始在配有鋼筋的混凝土中摻加纖維，使其成為鋼筋-纖維復合混凝土，這又為纖維混凝土的應用開發了一條新途徑。






品種
以水泥漿、砂漿或混凝土作基材，以纖維作增強材料所組成的水泥基復合材料，稱為纖維混凝土。[隨機標題]纖維可控制基體混凝土裂紋的進一步發展，從而提高抗裂性。由于纖維的抗拉強度大、延伸率大，使混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊強度及延伸率和韌性得以提高。[隨機標題]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。[隨機標題]圓截面長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，長度均為20～60mm。[隨機標題]為改善界面黏結，還有端部帶彎鉤的鋼纖維等。
鋼纖維混凝土一般使用425號、525號普通硅酸鹽水泥，高強鋼纖維混凝土可使用625號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低于50%，水泥用量比普通未摻纖維的應高10%左右。
(2)摻量。為保證纖維能均勻分布于}昆凝土，長徑比不應大于100，一般為30～80。[隨機標題]對每種規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制式攪拌機攪拌，為使纖維能均勻分散于混凝土中，應通過搖篩或分散機加料。攪拌的投料順序與普通混凝土不同。一種方法是先將粗細集料、水泥和水加入攪拌機，攪拌均勻后再將纖維加入攪拌。[隨機標題]另一種方法分三步，第一步先將粗細集料攪拌均勻，第二步加入纖維攪拌，最后將水泥和水加入再攪拌。
(4)搗實。不同的搗實方法，對纖維的取向有很大的影響。采用泵送至倉內，不加插搞，纖維在其中呈三維亂向;如采用插入式振動裝置搗實，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;如果在磁場中振搗，纖維則沿磁力線方向分布。
(5)力學性能。摻入鋼纖維，顯著地改善了混凝土的力學性能。[隨機標題]當摻量在許可范圍之內，可提高抗拉強度30%—50%，抗彎強度可提高50%～100%，韌性可提高10～50倍，抗沖擊強度可提高2～9倍，抗壓強度提高較小，可達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，必須用在最應該用的工程上。[隨機標題]如重要的隧道、地鐵、機場、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，應該使用硫鋁酸鹽水泥。
玻璃纖維混凝土對粗細骨料及配合比無特殊要求，與鋼纖維混凝土基本類同。玻璃纖維混凝土在力學性能方面肯定比鋼纖維泥凝土低，抗壓強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，拉開后成網絡狀，也可切成長度為19～64mm的短切使用。[隨機標題]為防止老化，使用前應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。采用攪拌法切短長度為40～70mm，體積摻率為0.4%～1%;采用噴射法切短長度為20～60mm，體積摻率為2%～6%。聚丙烯纖維}昆凝土，力學性能不高，一旦混凝土開裂，纖維混凝土即發生開裂，抗壓強度亦無明顯提高。唯抗沖擊強度較高，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徑比（即纖維的長度與直徑的比值）的短纖維。但有時也使用長纖維（如玻璃纖維無捻粗紗、聚丙烯纖化薄膜）或纖維制品（如玻璃纖維網格布、玻璃纖維氈）。其抗拉極限強度可提高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展。在受荷（拉、彎）初期，當配料合適并摻有適宜的高效減水劑時，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；當基料發生開裂后，[隨機標題]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，整個復合材料可繼續承受較高的荷載并產生較大的變形，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度，尤以韌性提高的幅度為大。
纖維混凝土設計和使用方法請參考現行《纖維混凝土結構技術規程》
纖維混凝土施工技術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合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴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符合下列規定：
1、鋼纖維的種類、規格、質量應符合設計要求。
2、配制鋼纖維高強混凝土宜選用質地堅硬、級配良好的河砂，其細度模 數不宜小于2.4。
3、粗骨料應選用質地堅硬、級配良好的石灰巖、花崗巖、輝綠巖等碎石 或碎卵石，粒徑不宜大于20mm和鋼纖維長度的2/3。
4、當粗骨料粒徑大于20mm時，應選用適宜的纖維，并經試驗檢測達到 設計要求后方可使用。
二、鋼纖維混凝土配制應符合下列規定：
1、鋼纖維混凝土應滿足結構設計對強度等級（包括抗壓強度、抗拉強度、 彎曲韌度比等）的要求。
2、鋼纖維混凝土的鋼纖維體積率應根據設計要求確定；當設計無要求時， 不應小于0.35%;對高強度[隨機標題]（抗拉強度不低于1000MPa)的異形鋼纖維不應 小于0.25%;鋼纖維預應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普通混凝土所要求的稠度確定，其坍落度值可比相應普通混凝土要求值小20mm，其維勃稠度值與相應的 普通混凝土要求值相同。
三、鋼纖維混凝土攪拌應符合下列規定：
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攪拌。
2、攪拌工藝應確保鋼纖維在拌和物中分散均勻，不產生結團，宜優先釆用將鋼纖維、水泥、粗細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、攪拌方法和攪拌時間應通過現場勻質性試驗確定。[隨機標題]其攪拌時間應較普通混凝土適當延長