合成纖維在國(guó)內(nèi)混凝土建材中的應(yīng)用

董昱

摘 要：近幾年城市的迅速發(fā)展加上新農(nóng)村的規(guī)劃，我國(guó)基礎(chǔ)建房材料中混凝土幾乎占據(jù)了建筑市場(chǎng)。由于城市建筑對(duì)抗?jié)B性、抗裂性、沖擊性要求比較高，而單單的混凝土使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類的需求，合成纖維的出現(xiàn)，為解決這個(gè)問(wèn)題提供了很大的幫助。創(chuàng)造了新的城市建筑特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：合成纖維；混凝土；合成纖維對(duì)混凝土的影響；創(chuàng)造

有相關(guān)資料數(shù)據(jù)表明，在混凝土中加入0.05%到0.10%的合成纖維后，建筑的抗裂性能提高了70%。為了保證房屋的質(zhì)量，生產(chǎn)家在混凝土中加入了少量的合成纖維，合成纖維的使用不僅能保證混凝土的抗裂、抗?jié)B性，還能保護(hù)災(zāi)害對(duì)房屋建筑的沖擊性。

1 合成纖維

合成纖維在我國(guó)開發(fā)和使用的比較晚，最早是由上世紀(jì)八十年代發(fā)達(dá)國(guó)家為了提高混凝土耐久性合成而研發(fā)的，也早已在高速、橋梁、樓房、隧道等方面進(jìn)行投資啟用。如著名的杜邦公司、日本的帝人公司都開發(fā)出了纖維水泥的類別。合成纖維是用高分子化合物聚合而成的，本身具有很好的抵抗腐蝕、韌性較好的性能。如今，合成纖維不僅適用于非紡織業(yè)，在其他領(lǐng)域也都得到了充分的利用，包括在裝飾、衣料和產(chǎn)業(yè)中。而目前工程中常用的混凝土中添加的合成纖維又分為耐堿玻璃纖維、鋼纖維、聚丙烯纖維。可以說(shuō)合成纖維在混凝土建材的使用為我國(guó)工程質(zhì)量上了一層保險(xiǎn)。世界合纖市場(chǎng)為適應(yīng)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，大力開發(fā)合成纖維并拓展它的使用。

2 混凝土

混凝土已經(jīng)成為城市建設(shè)的主要原料了，混凝土的成分是由沙子、水泥、石子、纖維、礦物摻合料等原材料構(gòu)成的，因?yàn)榛炷羻我坏慕Y(jié)構(gòu)材料不能保證建筑公司對(duì)它的要求，為了達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，人們開始研究能加入混凝土的韌性和強(qiáng)度的合成纖維。由于混凝土在硬化的過(guò)程中，發(fā)生由液態(tài)到固態(tài)的形變。混凝土在使用過(guò)程中，因?yàn)樵现泻兴嗟某煞郑由显谟谄渌牧霞铀旌系倪^(guò)程中產(chǎn)生水化熱，在我國(guó)某些四季溫差較大的城市，類似于熱脹冷縮的原理，使房屋建筑的收縮性變大，易造成施工裂縫等不可避免的問(wèn)題。

據(jù)調(diào)查：2001年9月11日發(fā)生了轟動(dòng)世界的美國(guó)紐約世貿(mào)大樓受恐怖襲擊倒塌的以及1996年英國(guó) Channel隧道，1999年法國(guó)的Mont Blanc隧道以及歐洲其他若干隧道襯砌的崩潰都給我們敲響了警鐘。混凝土雖然是不燃材料，但當(dāng)它受到高溫影響時(shí)，混凝土中的自由水和水泥化合物中的水化物所釋放出來(lái)的結(jié)晶水會(huì)立即轉(zhuǎn)化成水蒸氣由混凝土內(nèi)部溢出，造成了混凝土分層的崩裂現(xiàn)象，更嚴(yán)重的是混凝土的內(nèi)部崩裂使得鋼筋暴露在高溫環(huán)境中，進(jìn)一步擴(kuò)大了意外發(fā)生的危險(xiǎn)指數(shù)。

3 合成纖維混凝土

上面我們提到由于原料單一，導(dǎo)致在建筑方面會(huì)有一些無(wú)法避免的質(zhì)量問(wèn)題，從大體上來(lái)說(shuō)合成纖維就相當(dāng)于粘合劑，在混凝土中充當(dāng)連線的角色，保證各部分之間的聯(lián)系。下面我們根據(jù)具體的幾種在生活中會(huì)出現(xiàn)的情況來(lái)研究合成纖維在混凝土中的應(yīng)用。

3.1 抗裂性

在我們?cè)瓉?lái)的房屋建筑中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一到冬季就會(huì)出現(xiàn)墻角裂縫等現(xiàn)象，雖然現(xiàn)在已由水泥的單獨(dú)使用改為混凝土的使用過(guò)程，但是由于混凝土的水泥在硬化的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生部分的水化熱，在溫度較低時(shí)，混凝土內(nèi)外部分就會(huì)產(chǎn)生拉力，當(dāng)拉力超過(guò)混凝土的承受范圍后，就會(huì)出現(xiàn)我們平常所見(jiàn)的裂縫，合成纖維由于韌性比較強(qiáng)，不僅能避免由水分的減少造成的干裂，還能混凝土集料的下沉，再有合成纖維在混凝土的攪拌中會(huì)變成二次分散的情況，更大大減少了建筑房屋出現(xiàn)裂縫的情況。由中國(guó)建筑的材料檢驗(yàn)中心按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用擺錘法得到摻有合成纖維和沒(méi)有慘合成的素混凝土的韌性的比較，摻有合成性纖維的混凝土在韌性方面有了很大的提高。

3.2 抗?jié)B性

一般建筑性房屋在地球上的存活時(shí)間少則幾十年，多則幾百年，所以經(jīng)受著風(fēng)吹雨打，特別是生活在江南的人們，幾乎半年時(shí)間都在陰雨中度過(guò)，尤其是每年的梅雨時(shí)節(jié)期間，這樣一來(lái)對(duì)房屋建筑的抗?jié)B要求更為嚴(yán)謹(jǐn)，為了保證它的使用時(shí)間，在混合纖維混凝土的使用中，我們就需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)與控制。經(jīng)結(jié)果顯示，在合成纖維混凝土對(duì)抗?jié)B性的研究中，科學(xué)院按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行了檢測(cè)，研究表明在水壓為1.1MPa時(shí)，合成纖維纖維混凝土的滲水效果比素混凝土的降低了一倍。這樣一來(lái)就大大提高了房屋建筑的使用壽命，降低了生產(chǎn)中的開銷。

3.3 抗沖擊性

人們常說(shuō)一九九八年的發(fā)生的全長(zhǎng)江流域的洪水使他們記憶尤為深刻，無(wú)數(shù)的大堤被洪水沖垮，現(xiàn)在絕大多數(shù)的大橋和大堤都是由混凝土鑄成的，為了減少因?yàn)檎J(rèn)為因素造成的災(zāi)難，在這里我們首要提高的就是混凝土的抗沖擊性，由于合成纖維在與混凝土混合的過(guò)程中，使得混凝土的中心是由密密麻麻的合成纖維連接的，就如同森林中大樹的交錯(cuò)縱橫的根莖，正是這種原因，每次經(jīng)歷臺(tái)風(fēng)等暴雨時(shí)才會(huì)幫助它們躲掉一次又一次的災(zāi)難，頑強(qiáng)的存活下來(lái)。而在現(xiàn)代的城市建設(shè)中，更是要向大自然借鑒經(jīng)驗(yàn)，才能更有效的達(dá)成我們所期望的目的。

4 新物質(zhì)的使用對(duì)我們的發(fā)展指導(dǎo)

在早期的社會(huì)主義階段，我國(guó)的生產(chǎn)力等各方面的技術(shù)能力都不是太高，人們就使用最節(jié)省成本的方法來(lái)維持生活，比如說(shuō)居住的房屋，很多都是由麥秸、稻草、棉、麻等加入到稀泥中進(jìn)行攪拌然后經(jīng)過(guò)塑形成了他們的居住場(chǎng)所。由著名匠師李春在隋代大業(yè)年間設(shè)計(jì)建造的趙州橋，如今在我國(guó)的河北趙縣，趙州橋通體用石料建成，并且入選為世界紀(jì)錄協(xié)會(huì)，我們更多的是要在發(fā)展中多借助前人的智慧辦法，加上我們后期的勞動(dòng)制作，才能建設(shè)新的社會(huì)環(huán)境。

5 結(jié)語(yǔ)

合成纖維混凝土在發(fā)達(dá)國(guó)家中已經(jīng)被大量的投入使用，纖維混凝土在市場(chǎng)上具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ貏e是在今后大力投資興建的新農(nóng)村及工業(yè)的方面，不僅提高混凝土的利用價(jià)值，而且隨著磚瓦的淘汰，我國(guó)的土地資源得到了很好的保護(hù)，適應(yīng)了國(guó)際“低碳環(huán)保”發(fā)展的主流，降低了原料使用成本，擴(kuò)大了市場(chǎng)領(lǐng)域。在目前美國(guó)使用的混凝土總量中，合成纖維混凝土占了7%，近年來(lái)我國(guó)在這種技術(shù)的研究中有了更大一步的突破，也使我國(guó)在建筑領(lǐng)域上得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸同慶，龍家杰.合成纖維在國(guó)內(nèi)混凝土建材中的應(yīng)用[J].蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（04）.

[2] 戴福文，陳林茂.化學(xué)合成纖維在水泥混凝土中的應(yīng)用[J].中國(guó)纖檢，2013（08）.

[3] 鄭遠(yuǎn)林，黃建紅，徐馥堔，肖寶懷.聚丙烯合成纖維對(duì)水泥砂漿性能的影響[J].四川建材，2003（08）.

[4] 沈榮熹.兩類合成纖維在混凝土中的作用及使用效果[J].商品混凝土，2008（08）.