纤维混凝土与纤维砂浆施工应用指南PDF电子书下载

第一章 纤维混凝土与纤维砂浆的发展前景 1

第一节 纤维混凝土与纤维砂浆 1

目录 1

一、纤维混凝土与纤维砂浆研究与应用回顾 2

二、纤维混凝土的基本特征 4

1．纤维混凝土是一种复合材料 4

2．纤维本身的主要物理力学参数 4

3．纤维混凝土材料研究 4

第二节 纤维的品种与性能 5

1．纤维的分类 5

2．纤维的作用 5

2．安全无害 7

3．自分散性 7

第三节 对纤维产品的要求 7

1．高耐碱性 7

4．规模生产 8

5．要有较高的抗拉强度 8

6．变形能力大 8

7．粘结强度高 8

8．粗细适度 8

9．弹性模量 8

10．价格合理 8

1．聚丙烯纤维混凝土 9

第四节 聚合物纤维混凝土的研究和应用现状 9

2．聚乙烯纤维混凝土 10

3．尼龙纤维 10

4．高弹模聚乙烯醇纤维（PVA） 10

第五节 连续纤维补强加固混凝土结构物的发展趋势 10

1．连续纤维增强塑料（FRP）补强加固工法 11

2．补强加固用连续纤维的种类及特性 11

3．国内外开发应用连续纤维（FRP）补强加固材料的现状及发展趋势 11

第六节 合成纤维混凝土的发展趋势与展望 13

第二章 纤维混凝土的作用机理 15

二、聚丙烯纤维的阻裂效应 16

一、引言 16

第一节 关于聚丙烯纤维对混凝土性能的影响 16

三、聚丙烯纤维对混凝土强度的影响 17

四、聚丙烯纤维对混凝土耐久性的影响 18

五、小结 18

第二节 几种主要纤维的物理力学性能 19

第三节 合成纤维在混凝土中的作用 19

一、水泥基体的作用与分类 19

二、纤维与水泥基材的复合作用 21

1．增强机理 21

2．临界纤维体积率与临界纤维长径比 23

一、引言 24

第四节 低掺率合成纤维在混凝土中的作用机制 24

二、合成纤维作为混凝土增强材的特点 25

三、低掺率合成纤维在混凝土中的阻裂作用 25

四、低掺率合成纤维在混凝土中的增韧作用 28

五、结论 29

第五节 低掺量聚丙烯纤维在混凝土中的阻裂作用 29

一、理论探讨 30

二、测试结果 31

三、结论 34

第六节 合成纤维在混凝土中的效果和机理综述 34

一、用于增强混凝土的合成纤维种类及性能指标 34

二、合成纤维应用于混凝土中的增强效果和机理 35

三、在混凝土中使用合成纤维注意事项 39

四、结论 39

第三章 建筑物墙体裂缝的成因及控制措施 41

第一节 砖混结构房屋裂缝的诊断 41

一、墙体裂缝产生的原因 42

1．温度因素 42

2．湿度因素 43

3．荷载因素 43

二、控制墙体裂缝的措施 43

1．设置绝热层 43

4．改善墙体的抗裂防水性能 44

3．设置伸缩控制缝 44

2．提高墙体的抗剪强度 44

第二节 低掺量聚丙烯纤维在混凝土和砂浆中的阻裂作用 45

一、聚丙烯纤维的作用机理 45

1．聚丙烯纤维的功能 45

2．聚丙烯纤维的主要适用范围 46

3．聚丙烯纤维在工程中的应用 46

二、生产效率和经济效益的评价 47

1．聚丙烯纤维在墙面水泥砂浆抹灰中的应用 47

2．抗裂、抗渗、抗冲击的试验数据 48

3．施工说明及成本分析 49

第一节 高性能混凝土技术的进展带来的新问题 50

第四章 从混凝土的发展分析控制裂缝的方向 50

一、预拌混凝土早期裂缝的分析 53

1．问题的提出 53

2．基本概念 53

3．裂缝的形态 53

4．混凝土结构相关问题 54

5．预防措施 54

6．当前存在的主要问题 55

7．小结 56

二、混凝土的裂缝 56

1．对裂缝现象的理论解释 57

2．混凝土材料裂缝的分类 59

3．从材料角度看裂缝控制 60

第二节 聚丙烯纤维在混凝土中的阻裂作用 61

一、在塑性混凝土中的阻裂作用 62

二、在硬化混凝土中的阻裂作用 62

1．干燥收缩 62

2．温度收缩 62

3．碳化收缩 62

三、杜拉纤维阻裂作用的综合效果 63

一、水泥基复合材料的发展 66

第一节 合成纤维混凝土和砂浆的抗裂机理 66

第五章 合成纤维用于工程混凝土抗裂抗渗 66

二、纤维阻裂机制研究的现状 69

1．纤维增强水泥基复合材料 69

2．纤维阻裂理论 70

3．复合材料理论 71

第二节 建筑用合成纤维的弹性补偿理论 73

一、刚性假设不能完整概括建筑用合成纤维的作用特点 73

二、弹性补偿假说的描述 74

三、弹性补偿假说的工程意义 74

2．裂缝面积 75

1．裂缝长度 75

一、裂缝测度的三维层次 75

第三节 混凝土和砂浆材料裂缝的测度 75

3．裂缝体积 76

二、水重法测度裂缝体积率 76

第四节 合成纤维与其他阻裂技术的比较 76

一、混凝土本体自防水基本原理 76

1．膨胀密实原理 77

2．减水密实原理 78

3．憎水隔绝原理 78

4．高聚物填充原理 78

5．纤维阻裂原理 79

二、合成纤维与膨胀剂抗裂作用的比较 80

三、几种刚性自防水措施的比较 81

四、合成纤维与钢筋网片阻裂作用的比较 83

五、杜拉纤维与玻璃纤维混凝土的比较 84

第五节 杜拉纤维对混凝土耐久性的综合改善 88

第六章 纤维混凝土与纤维砂浆的性能 92

第一节 纤维混凝土和纤维砂浆的物理性能 92

一、表观密度 92

二、密实度 92

三、塑性收缩 92

四、混凝土的干缩 93

五、纤维混凝土和砂浆的抗渗性 93

2．杜拉纤维混凝土的抗渗机制 94

1．影响混凝土抗渗性的因素 94

六、纤维混凝土的热工性能 95

1．比热 95

2．导热系数 95

3．导温系数 95

4．热膨胀系数 95

七、合成纤维混凝土的耐火性能 96

1．混凝土在高温条件下的爆裂行为 96

2．混凝土遭受高温后的性能衰减特性 98

3．提高混凝土耐火性能的措施 99

1．强度术语的内涵 101

2．试验结果的差异 101

第二节 合成纤维混凝土和砂浆的力学性能 101

一、混凝土和砂浆的强度 101

3．混凝土的强度等级 102

4．抗压强度试验结果 102

二、混凝土的三种抗拉强度 106

1．轴心抗拉强度 106

2．劈裂抗拉强度 106

3．弯曲抗拉强度 107

4．强度指标之间的换算 107

三、纤维混凝土的抗拉强度 107

1．弹性和弹性模量的定义 108

四、纤维混凝土的弹性模量 108

2．杜拉纤维混凝土弹性模量的规范设计值 109

五、纤维混凝土的韧性与弯曲剩余强度 109

1．提高基体韧性指数 109

2．剩余弯曲强度 109

六、合成纤维混凝土的抗冲击性 110

第三节 合成纤维混凝土和砂浆的耐久性 111

一、抗冻融性 111

二、抗疲劳性 112

1．混凝土的碳化反应 114

2．加入建材纤维的作用 114

三、抗碳化性 114

3．涂敷卫钢宝以保护钢筋 115

四、抗碱-骨料反应 116

1．碱-骨料反应的类型 116

2．碱-骨料反应的特征 117

3．碱-骨料反应的治理 118

五、混凝土的耐磨性 118

六、混凝土结构的安全性与耐久性［78］ 119

1．耐久性影响结构的可靠度 119

2．混凝土结构耐久性的定义 119

3．提高混凝土结构耐久性的途径 120

4．结构的安全性与耐久性 122

二、杜拉纤维产品的包装 124

一、聚丙烯单丝纤维 124

第七章 纤维混凝土和纤维砂浆的配比和施工操作要点 124

第一节 聚丙烯纤维的材质与性能 124

三、杜拉纤维产品的主要技术参数 125

第二节 杜拉纤维的表面形貌 125

第三节 杜拉纤维外观尺度的表示法 127

第四节 杜拉纤维在混凝土和砂浆中的掺量 127

第五节 杜拉纤维的功能及作用机理 128

一、有效提高混凝土和砂浆的抗裂能力 128

二、大大提高混凝土和砂浆的抗渗防水性能 128

三、增强抗冲击及抗震能力 129

四、增强抗冻能力 129

五、确保混凝土预制件的质量 129

六、良好的修整性 129

七、利于提高生产效率和经济效益 130

第六节 杜拉纤维的主要用途 130

一、注意事项 130

4．罩层 131

3．混凝土浇筑 131

5．喷射和泵送混凝土 131

三、在超薄高强白色路面（UTW）中的应用 131

1．混凝土构件 131

二、在工业民用建筑中的应用 131

2．轻质水泥构件 131

四、杜拉纤维的特殊用途 132

第七节 施工操作与使用说明 132

一、使用步骤 132

二、注意事项 132

第八节 产品质量标准 133

第九节 主要测试数据 133

一、提高抗渗能力 133

1．美国测试数据 133

2．中国测试数据 133

三、提高抗冲击能力 134

1．美国测试数据 134

二、提高抗裂能力 134

2．中国测试数据 134

1．美国测试数据 134

2．中国测试数据 135

四、提高抗冻能力 135

1．美国测试数据 135

2．中国测试数据 136

第十节 工程参数 136

第十一节 聚丙烯纤维的质量检验 137

2．试验步骤 138

1．试样要求 138

一、水灰比分析 138

第八章 纤维混凝土和纤维砂浆的质量检测与试验 138

第一节 纤维混凝土和纤维砂浆拌合物的试验 138

3．结果表示 139

二、质量密度试验 140

1．试样要求 140

2．主要设备 140

3．试验步骤 140

4．结果表示 140

2．倒置坍落度筒法 141

三、稠度试验 141

1．坍落度法 141

3．维勃（VB）稠度法 142

四、含气量试验 143

1．试样要求 143

2．主要设备 143

3．试验步骤 143

2．试验步骤 144

1．试件要求 144

3．结果表示 144

一、表观密度与吸水率试验 144

第二节 纤维混凝土硬化体的检测与试验 144

4．结果表示 144

二、抗压强度试验 145

1．立方体抗压强度试验 145

2．轴心抗压强度试验 145

三、劈裂抗拉强度试验 146

1．试件要求 146

2．主要设备 146

3．试验步骤 146

3．试验步骤 147

2．主要设备 147

1．试件要求 147

四、抗剪强度试验 147

4．结果表示 147

4．结果表示 148

五、抗折强度试验 148

1．试件要求 148

2．主要设备 148

3．试验步骤 148

4．结果表示 149

六、静态弹性模量试验 149

1．静力受压弹性模量试验 149

2．抗折弹性模量试验 150

2．主要设备 152

3．试验步骤 152

1．试件要求 152

七、动态弹性模量试验 152

八、弯曲韧性试验 153

1．ASTM与CECS的韧度指数法 153

2．ACI的韧性指数法 155

3．JCI的弯曲韧度系数法 155

九、抗冲击性试验 156

1．冲压冲击试验法 156

2．弯曲冲击试验法 157

十、抗冻性能试验 158

1．慢冻法 158

2．快冻法 159

十一、抗渗性能试验 160

1．试件要求 160

2．主要设备 160

3．试验步骤 160

4．结果表示 160

十二、收缩性试验 161

1．试件要求 161

2．试验步骤 161

3．结果表示 161

十三、耐磨性试验 161

1．试件要求 161

4．结果计算与评定 162

2．主要设备 162

3．试验步骤 162

第九章 工程应用实例 163

一、聚丙烯纤维用于国家大剧院工程 163

二、深圳市会议展览中心工程地下室墙体应用杜拉纤维 164

1．工程概况 164

2．基础底板和地下室墙的控制开裂措施 164

3．效果 165

三、广州新机场工程采用杜拉纤维 165

四、石化工程焦炭塔框架大厚板采用杜拉纤维混凝土 166

1．问题的提出 166

2．厚板裂缝原因分析 168

3．焦炭塔框架大厚板采用杜拉纤维 169

4．小结 170

五、深圳市市民中心工程应用杜拉纤维 170

1．概况 170

2．杜拉纤维混凝土配合比的设计 171

3．杜拉纤维混凝土的生产 173

4．结论 173

六、内外墙抹灰使用聚丙烯纤维水泥砂浆 174

1．镇江恒顺·恒华苑 174

2．连云港小塔山水利枢纽工程 175

1．上海江南造船厂一号船坞 175

七、船坞、码头和水利枢纽工程 175

2．宁波雅戈尔东湖花园 175

3．三峡工程左导墙现场工程实验及泄洪坝特殊部位 176

4．无锡梅梁湖泵站枢纽工程 176

八、市政设施与公路工程应用纤维混凝土 176

1．南通市体育看台 176

2．中国-巴基斯坦高速公路新疆喀什段 177

3．湖北出版文化城大面积底板 177

4．天津珠江五星级国际会议酒店 178

九、某工程超大体积纤维混凝土基础及墙、柱、板 178

1．原材料的选择与质量控制 179

3．混凝土的物理力学性能 180

2．配合比的优化设计 180

4．纤维混凝土的耐久性能 181

5．杜拉纤维混凝土的施工及应用效果 182

十、内蒙古自治区扎鲁特旗前进灌区干渠修复 182

1．抗渗材料的发展与施工技术的改变 182

2．前进灌区浆砌石输水段防渗补强工程背景 183

3．改进后的设计方案和技术要求指标 183

4．施工工序及作业要求 184

5．工程效果与技术经济效益 185

3．杜拉纤维掺入混凝土中起什么作用？ 186

2．杜拉纤维的特性如何？ 186

第十章 当前应用纤维混凝土和纤维砂浆要点问答 186

1．什么是“杜拉纤维”？ 186

4．杜拉纤维在混凝土中的适宜掺量是多少？ 187

5．选用合成材料建材纤维需要考虑哪些关键因素？ 187

6．是否要用专门的搅拌机来拌制杜拉纤维混凝土？ 187

7．能否在预拌混凝土中掺加杜拉纤维？ 188

8．掺加膨胀剂或杜拉纤维防裂、抗渗，两者的作用效果有何不同？ 188

9．膨胀剂和杜拉纤维的综合作用效果有什么差异？ 188

10．在混凝土中掺加杜拉纤维，是否可以减少混凝土的单方水泥用量？ 189

11．使用杜拉纤维混凝土是否可以适当降低钢筋的配筋率？ 189

12．杜拉纤维能否代替非承力的焊接钢筋网片？其使用效果有何不同？ 189

15．杜拉纤维喷射混凝土有何特点？如何配比？ 190

13．同样都是纤维，杜拉纤维与玻璃纤维混凝土的性能对比如何？ 190

14．能否将杜拉纤维与其他添加剂或复合材料共同使用？ 190

16．杜拉纤维适合用于哪些类型的混凝土工程？ 191

17．从经济角度考虑，在混凝土工程中推广使用杜拉纤维是否划算 191

18．杜拉纤维在国内都做过哪些工程？ 192

19．杜拉纤维混凝土或砂浆的设计和施工有没有规范？ 192

20．目前国内关于纤维混凝土或砂浆应用与科研的交流活动有哪些？ 192

附录一 合成纤维的代号 193

附录二 国内应用杜拉纤维等建材纤维的部分工程项目 194

附录三 杜拉纤维早期在美国应用的部分实例［65］ 205

参考文献 206