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影响纤维增强发泡水泥板耐久性的因素

返回列表 发布日期:2021-07-03 11:01
 
  对影响纤维增强发泡水泥板耐久性的因素有多种,如温度、风化、腐蚀、冻融等。发泡水泥板构件的耐久性是构件抵抗侵蚀性环境、意外事件和冲击效应并保持结构完整性的能力。在本文中,将讨论纤维增强发泡水泥板 (FRC) 的耐久性。
影响纤维增强发泡水泥板耐久性的因素
  以下是影响纤维增强发泡水泥板耐久性的因素:
  极端温度和火灾
  冷冻和解冻
  碱侵蚀和束效应引起的降解和脆化
  风化和结垢
  耐腐蚀性能
 
  极端温度和火灾对纤维增强发泡水泥板耐久性的影响
  一般来说,发泡水泥板由于其导热系数低,热容量大,遇火不易燃烧,因此具有合理的耐高温性能。发泡水泥板成分,例如特定的骨料类型和水泥熟料,在化学和物理上都不受高温影响。但是,还有其他一些受温度变化影响的具体成分,例如水合产物。它受失水、微裂纹和差胀损坏的影响。在发泡水泥板中添加钢纤维、合成纤维或两者的组合,增强了发泡水泥板结构元件对高温和防火的抵抗力。传统发泡水泥板长期暴露在火中,其强度会大大降低。o C 和大约一半的发泡水泥板强度在 427 o C 的温度下下降,并且在大于 927 o C 的温度下发泡水泥板强度损失 90% oC. 在这种严酷条件下,纤维供应不会阻止发泡水泥板破坏,但会增加火灾暴露安全时间。火灾暴露安全时间的延长为疏散和灭火的安全进行提供了更多的时间。据悉,钢和聚丙烯纤维的混合组合在预制发泡水泥板壁炉炉膛中的应用产生小或不爆炸的剥落。关于发泡水泥板剥落,当发泡水泥板暴露于火中时,用于在施工过程中提供和易性的发泡水泥板内部多余的水会改变蒸汽压力。如果发泡水泥板内部的压力不释放并超过发泡水泥板的抗拉强度,就会发生爆炸性剥落。当发泡水泥板构件暴露于火中时,发泡水泥板剥落取决于游离水的量及其分布。剥落造成的损坏可能会穿透发泡水泥板至约 6 厘米。剥落是一个严重的问题,因为它可能会使钢筋暴露在高温下。因此,钢筋会迅速退化,从而导致发泡水泥板构件的极限承载能力下降。结果表明,当聚丙烯纤维增强发泡水泥板暴露在高温下时,聚丙烯纤维会熔化,细小的毛细孔将被排空,从而释放积聚的蒸汽压力,使发泡水泥板保持强度。钢纤维的提供将小发泡水泥板板的耐火性提高到没有纤维的板的三到九倍。最后,可以将纤维添加到发泡水泥板中以弥合裂缝并保持受损结构的结构完整性。剥落是一个严重的问题,因为它可能会使钢筋暴露在高温下。因此,钢筋会迅速退化,从而导致发泡水泥板构件的极限承载能力下降。结果表明,当聚丙烯纤维增强发泡水泥板暴露在高温下时,聚丙烯纤维会熔化,细小的毛细孔将被排空,从而释放积聚的蒸汽压力,使发泡水泥板保持强度。钢纤维的提供将小发泡水泥板板的耐火性提高到没有纤维的板的三到九倍。最后,可以将纤维添加到发泡水泥板中以弥合裂缝并保持受损结构的结构完整性。剥落是一个严重的问题,因为它可能会使钢筋暴露在高温下。因此,钢筋会迅速退化,从而导致发泡水泥板构件的极限承载能力下降。结果表明,当聚丙烯纤维增强发泡水泥板暴露在高温下时,聚丙烯纤维会熔化,细小的毛细孔将被排空,从而释放积聚的蒸汽压力,使发泡水泥板保持强度。钢纤维的提供将小发泡水泥板板的耐火性提高到没有纤维的板的三到九倍。最后,可以将纤维添加到发泡水泥板中以弥合裂缝并保持受损结构的结构完整性。钢筋磨损较快,发泡水泥板构件的极限承载能力下降。结果表明,当聚丙烯纤维增强发泡水泥板暴露在高温下时,聚丙烯纤维会熔化,细小的毛细孔将被排空,从而释放积聚的蒸汽压力,使发泡水泥板保持强度。钢纤维的提供将小发泡水泥板板的耐火性提高到没有纤维的板的三到九倍。最后,可以将纤维添加到发泡水泥板中以弥合裂缝并保持受损结构的结构完整性。钢筋磨损较快,发泡水泥板构件的极限承载能力下降。结果表明,当聚丙烯纤维增强发泡水泥板暴露在高温下时,聚丙烯纤维会熔化,细小的毛细孔将被排空,从而释放积聚的蒸汽压力,使发泡水泥板保持强度。钢纤维的提供将小发泡水泥板板的耐火性提高到没有纤维的板的三到九倍。最后,可以将纤维添加到发泡水泥板中以弥合裂缝并保持受损结构的结构完整性。聚丙烯纤维被熔化,细小的毛细孔将被排空,从而释放积聚的蒸汽压力,使发泡水泥板保持其强度。钢纤维的提供将小发泡水泥板板的耐火性提高到没有纤维的板的三到九倍。最后,可以将纤维添加到发泡水泥板中以弥合裂缝并保持受损结构的结构完整性。聚丙烯纤维被熔化,细小的毛细孔将被排空,从而释放积聚的蒸汽压力,使发泡水泥板保持其强度。钢纤维的提供将小发泡水泥板板的耐火性提高到没有纤维的板的三到九倍。最后,可以将纤维添加到发泡水泥板中以弥合裂缝并保持受损结构的结构完整性。
 
  冻融对纤维增强发泡水泥板耐久性的影响
  在本节中,将解释三种纤维增强发泡水泥板的耐久性,即钢、合成纤维和纤维素 FRC。结果表明,在纤维含量、含气量、水泥含量和水灰比等因素中,含气量对钢纤维增强发泡水泥板的抗冻融性影响显着。此外,由于冻融引起的 SFRC 断裂模量的降低小于零纤维增强发泡水泥板。Rider 和 Heidersbach 建议,在海洋环境中使用的 SFRC 配合比设计,需要含水量不大于 0.45,水泥含量至少应为 519 Kg/m 3,空气含量范围为 6-7.5%。关于合成纤维增强发泡水泥板,指出合成纤维不仅提高了合成FRC的抗冻融性,而且增强了发泡水泥板抵抗除冰结垢的能力。此外,冻融导致聚烯烃微纤维增强发泡水泥板的抗弯强度降低约 15%,而素发泡水泥板抗弯强度降低 30%。就纤维素纤维而言,研究发现,纤维增强水泥板(FRCB)是一种层压材料,由纤维素纤维、水泥、二氧化硅和水组成,由于其孔隙率高,容易冻融变质,纤维素纤维的亲水性和板状性质,以及复合材料的层压性质。
 
  由于碱侵蚀和束效应引起的纤维增强发泡水泥板降解和脆化
  由于风化作用,各种纤维(例如玻璃纤维、聚合物纤维和天然纤维)的强度长期下降。了解这些纤维在结构相关区域的耐久性和强度随时间的降低是非常重要的。这就是为什么本节将解释各种纤维的劣化机制的原因。
 
  玻璃纤维增强发泡水泥板
  钢筋发泡水泥板通常含有占整个复合材料重量 3-5% 的耐碱玻璃纤维。据悉,纤维的腐蚀是主要的降解机制。然而,据称,除了腐蚀的影响外,还有其他因素会影响 GFRC 的耐久性。除此之外,在大多数情况下,氢氧化钙是水泥水化的产物,是降低 GFRC 耐久性的罪魁祸首。这就是为什么尝试减少氢氧化钙以提高 GFRC 的耐久性的原因。氢氧化钙可以通过添加外加剂来减少,例如粉煤灰、磨碎的高炉矿渣和硅粉,或者避免使用传统的波特兰水泥,尤其是那些含有铝酸钙或硫铝酸钙的水泥。
 
  纤维素纤维增强发泡水泥板
  润湿和干燥的循环导致纤维素纤维降解,这种降解以不同的机制发生,包括纤维水泥粘合程度和纤维矿化程度的变化。在前一种机制中,水合产物运输特别是在纤维腔内和纤维周围的石灰导致界面孔隙率降低。这可能是纤维水泥结合力增加和复合材料延展性下降的原因。在后一种机制中,据称,由于水泥水化产物渗透到纤维中而发生纤维脆化。最后,纤维素纤维的耐久性可以通过用封闭剂浸渍纤维和防水剂密封基质孔隙系统来增加;减少基质中Ca(OH)2的含量;
 
  风化和结垢对纤维增强发泡水泥板耐久性的影响
  除冰盐垢的机理尚不清楚,它仅影响不超过几厘米的暴露发泡水泥板的薄层。据报道,目前的纤维和纤维的类型不影响切丁机盐的抗结垢性。此外,还指出,钢纤维与遭受结垢的发泡水泥板接触时,会生锈。
 
  纤维增强发泡水泥板的耐腐蚀性能
  与普通钢筋发泡水泥板梁不同,纤维增强发泡水泥板分布在发泡水泥板中,其中一些可能靠近或位于发泡水泥板表面。因此,那些不受发泡水泥板保护的纤维可能会腐蚀。可能导致腐蚀的因素是氯化物引起的腐蚀,腐蚀是由于发泡水泥板混合物中的 PH 值降低。结果表明,低碳钢和镀锌钢纤维在氯化物浓度大于2%(重量)时不会发生腐蚀。此外,在更大的氯离子下,熔融提取的纤维不会腐蚀

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