纤维泡沫混凝土的研究现状

介绍了纤维泡沫混凝土的主要物理力学性能,分析了纤维对泡沫混凝土的增韧和抗裂机理,总结了国内外对纤维泡沫混凝土的研究成果,分析了几类常用于泡沫混凝土中纤维的优缺点及其研究现状。     

聚丙烯纤维对泡沫混凝土性能的影响

泡沫混凝土作为建筑材料有许多优势,但是泡沫混凝土的力学性能低影响其进一步的应用。研究聚丙烯纤维对泡沫混凝土力学性能的影响,当聚丙烯纤维掺量为0.3%时,可显著地提高泡沫混凝土的力学性能,并且低掺量的聚丙烯纤维对泡沫混凝土的空隙有补强作用,而高掺量的聚丙烯纤维会使泡沫混凝土中的空气空隙增多反而降低泡沫混凝土的力学性能。同时,聚丙烯纤维的掺入对泡沫混凝土的导热系数也会产生一定的影响。     

复掺聚丙烯纤维和玄武岩纤维对泡沫混凝土性能的影响

泡沫混凝土中加入纤维是改善其性能的有效手段。主要研究了复掺聚丙烯纤维和玄武岩纤维对泡沫混凝土干密度、吸水率、强度、导热系数等性能的影响。研究结果表明,当聚丙烯纤维和玄武岩纤维的总掺量为0.30%、掺入比为1∶2时,泡沫混凝土28d抗压强度和抗折强度分别较未掺纤维的泡沫混凝土提高了13%和29%,导热系数降低13%,纤维的加入对泡沫混凝土的吸水率影响较小。因此,复掺聚丙烯纤维和玄武岩纤维对泡沫混凝土的各项性能有较大改善作用。     

纤维泡沫混凝土强度的正交试验

采用正交试验法对9组纤维泡沫混凝土和1组泡沫混凝土进行强度试验,考察的因素有纤维种类、纤维掺量和纤维长度,同时对不同纤维与浆体基体的结合进行微观分析。通过正交试验的直观分析法比较各因素对纤维泡沫混凝土强度的影响。结果表明:在纤维种类、掺量以及长度三因素中,纤维掺量对纤维泡沫混凝土的强度影响最大,纤维长度影响最小;同时,加入适量的纤维可以提高泡沫混凝土的强度,抗折强度比抗压强度提高更为显著。     

纤维泡沫混凝土质量控制

纤维泡沫混凝土不仅继承了传统泡沫混凝土轻质、保温、隔热、减震等优点,更在强度、韧性方面显著优于传统泡沫混凝土。纤维泡沫混凝土的制备,不仅要求在普通泡沫混凝土的基础上充分考虑纤维多样性,更要对搅拌及养护制度、浆体流动性、泡沫稳定性以及制备过程中的密度监测等方面严格把关。     

纤维增强泡沫混凝土的研究进展

总结了纤维的种类（无机纤维、有机纤维）、掺量和掺入方式（单掺、混掺）对泡沫混凝土性能的影响，分析了纤维在泡沫混凝土中的作用机理，指出了纤维增强泡沫混凝土存在的不足，并对其未来研究方向进行了展望。     

棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土力学性能影响的研究

针对陶粒泡沫混凝土强度低、脆性大、易开裂等问题,研究在相同纤维掺量及纤维长度下,棉秆纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土抗压及劈裂抗拉强度的增强效果;考虑棉秆纤维掺入量和纤维长度2个因素在不同水平下对陶粒泡沫混凝土抗压及劈裂抗拉强度的影响,确定棉秆纤维的最佳掺量和最优长度范围。结果表明:聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土的增强效果最好,掺加棉秆纤维能有效提高陶粒泡沫混凝土强度;棉秆纤维最佳掺量为0.8%,此时抗压强度较同配比未掺纤维的试块提高25.0%,劈裂抗拉强度提高43.1%;长11~15 mm的棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土的增强效果最明显。     

泡沫混凝土力学性能对比试验研究

采用化学发泡和物理发泡相结合的方式,在42.5级硅酸盐水泥中掺混纤维制备泡沫混凝土及养护,通过试验研究了纤维对泡沫混凝土抗折强度和抗压强度的影响。结果表明:添加纤维增加了泡沫混凝土的抗压强度和抗折强度,极大地改善了韧性,可以有效改善泡沫混凝土的力学性能。     

纤维陶粒泡沫混凝土抗剪性能试验研究

为研究棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的影响,采用双面剪切法进行抗剪性能试验,对比相同纤维掺量及纤维长度下,棉秆纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的增强效果,分析棉秆纤维掺入量和纤维长度两个因素在不同水平下对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的影响。结果表明:在0.2%纤维掺量及6~10mm纤维长度下,3种纤维中玻璃纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的增强效果最大,聚丙烯纤维次之,棉秆纤维最小,但掺加棉秆纤维亦能有效提高陶粒泡沫混凝土抗剪强度;相同棉秆纤维长度但不同纤维掺量下,0.8%掺量组的试块抗剪强度最高,其抗剪强度较同配比未掺纤维的试块提高39.2%;相同棉秆纤维掺量但不同棉秆纤维长度下,11~15mm长度的棉秆纤维能进一步增强陶粒泡沫混凝土的抗剪强度。棉秆纤维增强型陶粒泡沫混凝土的剪压比较高,抗剪性能好。     

纤维复掺对泡沫混凝土性能影响的研究

主要研究聚丙烯纤维与玻璃纤维复掺对泡沫混凝土性能的影响。研究结果表明:纤维复掺对泡沫混凝土的抗折强度有所改善,当水胶比为0.65,双氧水掺量为7%,聚丙烯纤维体积掺率为0.12%、玻璃纤维的体积掺率为0.06%时,泡沫混凝土的抗折强度达到最大值0.68 MPa。纤维复掺可提升泡沫混凝土的抗折性能,不利于泡沫混凝土的保温性能,但测试结果仍优于行业标准。     

木质纤维在混凝土中的抗裂性应用研究

本文以木质纤维FI400C和国内另外一种混凝土专用木质纤维为例,运用平板抗裂法对两种木质纤维在混凝土中的抗裂性进行对比试验。研究发现,FI400C木质纤维不增加配方的需水量,在水中易分散,可以显著提高混凝土的抗裂性。同时发现木质纤维对混凝土的吸水率和抗压强度基本没有影响,并分析阐明了木质纤维对混凝土抗裂性性能影响的机理。同时本文对比研究了PP纤维与FI400C在泡沫混凝土中的分散性和抗裂性对比试验,与PP纤维对比,FI400C具有更好的分散均匀性,同时FI400C在泡沫混凝土中同样具有出色的抗裂性,更为重要的是可以降低泡沫混凝土的干容重,对泡沫混凝土的其他物理性能基本没有影响。     

纤维泡沫混凝土施工技术要点分析

该文基于普通泡沫混凝土,从原料及配比入手,着眼于纤维泡沫混凝土的制备技术,总结了纤维泡沫混凝土施工技术要点。     

纤维泡沫混凝土的研究现状

简述了纤维对水泥基体的作用,并且在参考大量文献的基础上,总结了聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维对泡沫混凝土性能的影响,以推动纤维泡沫混凝土的研究与发展。     

纤维增强泡沫混凝土的力学强度及吸水性能

以普通硅酸盐水泥和动物蛋白发泡剂为基材,制备了泡沫混凝土,研究了:试样强度随水灰比、干密度、纤维长度、纤维类型的变化规律;单轴受压下应力应变全曲线;试样微观泡孔分布以及吸水性能的变化。结果表明,素泡沫混凝土和纤维增强泡沫混凝土的抗压强度均随孔隙率增加呈指数减小,水灰比对抗压强度的影响随纤维添加量、孔隙率的不同而不同。短丝纤维对强度的提升优于长丝纤维,网状纤维对强度的改善优于丝状纤维;纤维泡沫混凝土应力应变全曲线包括上升、下降和峰后三段,与素泡沫混凝土相比,其峰值应力对应的峰值应变减小,而弹性模量和残余应力均大幅增加;大直径泡孔占比随纤维添加量增加而降低,添加纤维提升了试样的吸水性能。     

纳米纤维增韧泡沫混凝土的机理研究

用普通硅酸盐水泥为原料,制备了干表观密度低于180 kg/m~3的泡沫混凝土制品。采用纳米纤维与聚丙烯纤维复合对泡沫混凝土制品进行增韧;通过XRD和SEM等对制品微观结构和增韧机理进行了研究。结果表明,纳米纤维与聚丙烯纤维的复合能够有效提高泡沫混凝土制品的抗裂性能。     

秸秆纤维增强粉煤灰泡沫混凝土性能试验研究

通过正交试验,从泡沫混凝土干密度、干燥收缩及抗压强度等方面,综合分析了粉煤灰和秸秆纤维对泡沫混凝土性能的影响,确定了泡沫混凝土配合比的最优参数,有利于提高泡沫混凝土的工程质量。     

泡沫混凝土收缩性能影响因素的试验研究

收缩性能在一定程度上影响泡沫混凝土的应用,针对这个问题,试验研究了聚丙烯纤维、减水剂、发泡剂及膨胀珍珠岩对泡沫混凝土收缩性能及抗压强度的影响。结果表明,聚丙烯纤维、减水剂及膨胀珍珠岩可以有效改善泡沫混凝土的收缩性能,随着发泡剂掺量的增加,泡沫混凝土的收缩率也相应增大,且提高幅度较大,使泡沫混凝土的抗压强度降低。     

有机纤维种类及掺量对泡沫混凝土性能的影响

采用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、发泡剂、减水剂以及有机纤维成功制备干密度等级为1200kg/m3的泡沫混凝土,研究有机纤维种类及掺量对其吸水率、力学性能和干燥收缩性能的影响。研究结果表明:当加入体积掺量为2‰的聚丙烯纤维时,泡沫混凝土各项性能最优,其28d抗折抗压强度相较于空白样提高20%和30%。适量地掺入有机纤维,对泡沫混凝土的干燥收缩有明显的抑制作用,对吸水率影响不大。并且相较于聚乙烯醇纤维,聚丙烯纤维对泡沫混凝土的性能改善更为明显。     

PE纤维与细橡胶颗粒对泡沫混凝土弯曲韧性的影响

研究了聚乙烯（PE）纤维及其与细橡胶颗粒复掺对泡沫混凝土弯曲破坏模式、峰值强度、能量吸收特性和弯曲韧性的影响,并结合孔结构分析和微观形貌观察探究了其作用机理.结果表明：PE纤维使泡沫混凝土出现多缝开裂模式,显著提升了其峰值强度、能量吸收能力和弯曲韧性;复掺细橡胶颗粒可以进一步提升泡沫混凝土试件的比能量吸收和弯曲韧性;掺入PE纤维可以降低泡沫混凝土的平均孔径;复掺细橡胶颗粒导致泡沫混凝土试件的平均孔径增大,联通孔增多,对其峰值强度有不利影响;PE纤维及细橡胶颗粒提升泡沫混凝土弯曲韧性的主要原因在于其削弱了裂纹尖端的应力集中,同时增强了能量耗散作用.     

无荷载状况下泡沫混凝土裂缝控制的研究

研究了水胶比、粉煤灰、PP纤维和高性能膨胀剂对无荷载状况下泡沫混凝土力学性能、收缩性能的影响.结果表明,泡沫混凝土在水化中后期表现为收缩的特征;在水胶比为0.3～0.5时,水胶比越大,最终泡沫混凝土的收缩越小,当水胶比大于0.5或小于0.2时,28 d收缩量都减小.乱向分布的纤维可以略微减小泡沫混凝土的收缩;一定掺量的膨胀剂可以有效地补偿泡沫混凝土变形收缩,在水化早期实现泡沫混凝土无收缩.