高延性纤维增强水泥基复合材料是什么

水泥基复合成品高延性纤维增强材料（Engineered Cementitious Composite, ）它是由水泥、矿物掺合料、细骨料、纤维和添加剂等制成的一种新型高特性建筑成品材料。按照特定的配合比例。其显著特点是延展性和抗裂性极高，能显著改善传统混凝土的脆性缺陷，被称为“弯曲混凝土”。以下是对领域和制备方法的定义、特点、具体说明。

第一，定义和基本特征

定义

高延性纤维增强水泥基复合成品材料是通过混合高延性纤维(如聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维等)增强水泥基体的成品材料。).其极限延伸率一般不低于3%，是普通混凝土的50-200倍，平均裂纹宽度小于200倍μm。

基本特性

延展性能高：拉伸应变可达3%-8%，普通混凝土仅为0.01%。

多裂纹发展：在受载时产生大量细密裂纹，而非单一宽裂纹，实现“裂而不坏”的特点。

高抗裂性能：极限抗拉强度是普通混凝土的50-200倍，且开裂后仍能保持较高的残留强度。

自愈能力：裂纹形成后，可以吸收环境中的水分和CO₂实现部分自我修复。

优异的耐久性：抗冻融、抗Cl-渗透、抗碳化特性明显优于普通混凝土。

力学特性二、力学特性

拉伸强度：拉伸特性是普通混凝土的50-200倍，极限拉伸应变可达3%以上。

弯曲性能：表现出挠度硬化性能，弯曲破坏后仍保持较高的无缺损性能。

抗压强度：抗压强度可达50 超过MPa，与普通混凝土相当甚至更高。

在领域中使用

抗震加固

适用于砌体墙、钢筋混凝土梁、柱、板等结构的抗震加固，提高结构的延展性和抗裂性。

地震多发区，可显著提高建筑物的可修复性和持久性。

修复和加固结构

对混凝土裂纹、蜂窝、漏洞等缺陷进行修复，提高结构的持久性。

用于修复和加固桥梁、隧道、高速公路等基础设施。

海洋工程

适用于海洋结构，如海上风电塔、石油钻井平台等，提高耐腐蚀破坏性和抗裂性。

新型建筑

适用于高延性聚合物砂浆的外加层结构，提高建筑物的整体性和耐久性。

第四，制备方法

制备高延性纤维增强水泥基复合成品材料通常采用以下步骤：

原始成品材料的选择

水泥：42.5级普通硅酸盐类物质水泥。

纤维：聚乙烯醇纤维（PVA）、聚丙烯纤维等，掺量一般为1.5%-2.5%。

沙子：粒径小于0.6mm的细砂。

添加剂：例如减水剂，用于提高流动性和分散性。

搅拌工艺

干拌剂：将水泥、砂、纤维等干料混合在一起。

湿拌剂：慢慢加入水和减水剂，搅拌时间要增加到4-5分钟，以保证纤维的一致分散。

防止使用自落式搅拌机，防止纤维结块。

浇筑与养护

浇注：采用自压实浇注，防止纤维因振捣过度而上浮。

保养：凝固后立即涂膜或湿麻布，保持湿润。≥保养时间至少为7天，90%。

操作要点五

纤维分散性：保证纤维在搅拌过程中一致分布，防止结团作用。

施工作业环境：施工作业温度应控制在5-35℃，以防受热或低温环境。

接触面处理：旧混凝土基面需要凿毛、清洁、预湿，以增强附着力。