纤维网混凝土的性能及工程应用

高复栋栾峰
PROPERTY AND APPLICATION OF FIBREMESH CONCRETE CONSTRUCTION
GAO Fudong LUAN Feng

纤维网（Fibermesh®）是美军于80年代是中期研制成功的一种新型混凝土加强材料。适用于公路路面、机场跑道、桥涵、隧道、港口码头、水工建筑物等混凝土工程的加强，已在60多个国家得到广泛应用，效益显著。

1 纤维网的物理性能
纤维网是由聚丙烯合成的一束束交互织成纤维状的网线。若加入混凝土搅拌，因受到水泥、砂石、骨料冲击，就会张开，成为一根根单独的纤维，以弯曲的形状均匀分布在混凝土中，使混凝土整体性能得到改善。纤维网的物理性能及力学性能如下：密度0.9kg/m3，熔点160-170℃，燃点590℃，纤维网长度为12mm-51mm，不吸水，导热性低，对热性低，对酸、碱、盐的阻抗高。

2 纤维网的功能

纤维网在混凝土中的作用是起次要加强作用，可以取代金属网，它的主要功能如下。

（1）抑制混凝土的塑性收缩龟裂。由于纤维的作用抑制了微细裂纹的产生，使建筑物的整体性、强度和

寿命均有不同程度的提高。

（2）提高抗冲击能力。试验表明，当在混凝土中加入标准量的纤维后，其抗冲击能力提高1倍。

（3）提高混凝土的坚韧性和延展性。加入标准量的纤维后，混凝土的延展性大约提高40%，抗疲劳性也

提高了3倍。

（4）提高混凝土的抗渗性。试验表明按标准量加入纤维比未加纤维可减少混凝土79%的渗水。

（5）提高抗碎力和抗磨损力。这对处于强应变和恶劣条件下混凝土结构非常重要。

（6）防止受力钢筋的腐蚀。由于纤维抑制了混凝土的塑性龟裂，防止和延缓了渗水、潮湿气体和氯化

物等有害介质与钢筋的接触，因而可降低钢筋腐蚀速率，延长了建筑物的使用寿命。

3 纤维网的使用方法

使用纤维网时，无需改变原来的混凝土配合比，只加入一定量的纤维网即可。一般情况下纤维网的正常使用量为每立方米混凝土添加0.9kg/m3的添加量包装，使用时不必打开包装，可整包投放在搅拌器中，包装在搅拌过程中自行溶解。每立方米混凝土搅拌后可有710万根独立的纤维，以弯曲的形式均匀分布在混凝土中（约每立方厘米7.1根纤维）。搅拌时间为4-5min，纤维网在搅拌中不会磨损设备。

4 纤维网混凝土在工程中的应用

4-1 混凝土路面工程

广州市环城高速公路第一期工程采用普通混凝土路面，出现严惩龟裂。第二期工程加入钢纤维，龟裂减轻但锈蚀严重，并对车胎造成破坏。占全线总里程2/3的第三期工程选用了纤维网，使用情况良好。郑州市一新筑的混凝土路面出现严重断裂，有纤维网混凝土修复7d后通车。河南、四川等省已将纤维网成功地用于高等级公路收费站、隧道混凝土面层，以保证这些部位混凝土最长使用所限。

4-2 桥梁工程

纤维网用于桥面或桥面铺装层，可有效地控制和减少裂缝，提高桥面的防水性能。用于护栏可提高抗撞击破裂的能力。用于主体结构，由于抑制裂缝的发生，可延缓和减少钢筋的锈蚀而延长结构的使用寿命。山东济青高速公路一桥面混凝土出现严重破碎，1996年4月开始试验采用纤维网混凝土修复，10d后开放交通，使用效果良好。由交通部第二公路局承建的西安市环城大型立交桥，由于采用纤维网，解决了桥面混凝土易产生裂纹的难题。

4-3水池及水工建筑物

水处理工程中的水槽、水池等构筑物及水利工程的混凝土水工构筑物、港湾构筑物，均对抗裂抗渗有严格要求，采用纤维网既能抑制混凝土的塑性收缩龟裂，又提高了抗渗性能，对薄壁结构尤为适宜。雅砻江水电工程将纤维网作为混凝土关键部位（如泄洪洞）的加强，抑制了混凝土龟裂，并提高了混凝土抗冲击和耐磨损能力。广东湛江港码头作业区混凝土面层厚度为200mm铺面层中加入纤维网，以提高抗冲击和耐磨能力。

4-4 工业及民用建筑

工业及民用建筑采用纤维网可提高建筑物的整体性。将纤维网取代金属丝网结构用于复合楼板面层，加入建筑物的受力构件中，对于防火、抗震都具有重要意义。

5 喷射混凝土

纤维网混凝土有极高的粘稠性，易于施工，用于喷射混凝土极为适宜，纤维网混凝土与普通喷射混凝土比较，能显著减少回弹溅落损失，提高生产能力，降低总成本，并能防止产生裂纹。可用于隧道的喷锚支护，水处理的各种水池及筒仓结构的预应力绕丝喷浆护面等。

纤维网混凝土每千克的价格高于钢纤维，按每立方米混凝土掺入0.9kg纤维网计，则其造价将明显低于钢纤维混凝土，而且耐磨、耐腐蚀，不生锈，不增加对搅拌机械的磨损。该技术虽进入中国不久，但已显示出广阔的应用前景。