什么是ECC高延性混凝土以及如何選擇安全可靠的產(chǎn)品
高延性混凝土是一個通俗名,學名為“高延性纖維水泥基復(fù)合材料”,它泛指由膠凝材料、骨料、外加劑和合成纖維等原材料組成,按一定比例加水攪拌、成型以后,具有高韌性、高抗裂性能的特種混凝土,最早可以追溯到1992年美國密歇根大學Victor Li教授提出的ECC(Engineered Cementitious Composites)理論。
高延性混凝土的最粗骨料通常為精細砂,骨料直徑在300μm以下,以保證基體的均勻性。在纖維體積摻量低于2%的情況下,硬化后的復(fù)合材料表現(xiàn)出與金屬相似的應(yīng)變硬化特性,極限拉伸應(yīng)變通常達到普通混凝土的300~500倍;受拉、受彎時裂縫寬度控制在100μm以下,阻裂性能優(yōu)異。
ECC高延性混凝土通過加入專用纖維,采用特殊工藝,讓纖維分散,像鋼絲球一樣將裂縫拉接在一起,具備高強度、高韌性、高抗裂性能和高耐損傷能力,其拉伸變形可達普通混凝土的200倍以上,受彎時具有可媲美于鋼材的變形能力,所以被稱為“可彎曲的混凝土”。
ECC不僅具有普通混凝土的硬度,而且還具有很強的延展性和韌性。就像一塊橡皮糖,能夠承受很大的壓力和變形,而不會輕易破裂。這種特性使得高延性混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中起到了非常重要的作用,可以大幅提高建筑的抗震性能,保障人民的生命財產(chǎn)安全。
普通混凝土板承重300斤,瞬間斷裂
高延性混凝土板承重300斤,彎而不斷
高韌性
與普通混凝土不同,高延性混凝土膠凝材料均為粒徑較小的細骨料(通常為石英砂),通過添加PVA等纖維增強材料實現(xiàn)了混凝土在受拉時的應(yīng)變硬化特性,即混凝土達到受拉極限承載力后能夠繼續(xù)保持并發(fā)生較大變形,最大極限拉應(yīng)變可達3%以上,破壞時形成多條細密裂縫,而非如普通混凝土一裂就碎,裂縫集中。
高強性
由于高延性混凝土剔除了粗骨料,通過細骨料緊密堆疊成為致密堆積體,同時纖維材料又增強了骨料間的聯(lián)結(jié),因此高延性混凝土普遍均具有高強特性,極限壓應(yīng)變可達到0.5%左右,是普通混凝土的2倍。通過調(diào)整配合比和摻入纖維,抗壓強度可達150MPa以上。
耐久性
高延性混凝土優(yōu)異的裂縫閉合性能使其在耐久性上具備天然優(yōu)勢,即使在承受較大拉應(yīng)力形成受力裂縫后,也為細密狀態(tài)的微裂縫,裂縫寬度一般在0.1mm左右,遠低于設(shè)計規(guī)范要求。另外,根據(jù)已有的實驗結(jié)果,增強纖維的存在使得高延性混凝土在凍融條件下同樣具有更為優(yōu)異的表現(xiàn)。
耐火性
高延性混凝土成分主要為無機礦物,僅添加少量增強纖維(2%以下),雖然PVA等增強纖維本身可燃,但由于摻量較少且分散包裹于無機礦物成分之內(nèi),當高延性混凝土在受火時,內(nèi)部的有機增強纖維將發(fā)生分解,從而增大內(nèi)部氣壓承受力,在一定程度上可以減少火災(zāi)引起的混凝土損傷。因此,高延性混凝土具有較好的耐火性能。
環(huán)保性
目前,我國高延性混凝土制備過程中普遍采用了粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢料,在充分利用電力等傳統(tǒng)能源行業(yè)生產(chǎn)廢棄物的同時,優(yōu)化了材料本身的目標力學特性,取得了綠色經(jīng)濟的雙贏效果。
高延性混凝土是經(jīng)過特殊配方設(shè)計,含有高性能特制纖維,通過了振動臺試驗檢驗;而市面上有許多假冒的廠家僅通過在劣質(zhì)砂漿中加入少量纖維,便冒充高延性混凝土,不但起不到抗震作用,而且還會造成嚴重的經(jīng)濟損失。所以在選擇的時候:
首先要看材料沒有經(jīng)過正規(guī)的試驗測試、現(xiàn)場檢驗、專家鑒定和技術(shù)論證。
其次查看第三方權(quán)威機構(gòu)的檢驗報告,要求達到《高延性混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》所規(guī)定的材料性能指標要求。
最后我們應(yīng)該選擇信譽良好的供應(yīng)商和產(chǎn)品,避免貪圖便宜而購買低質(zhì)量的產(chǎn)品。
匯能高延性混凝土不僅在材料性能上有保障,而且在施工和維護方面也表現(xiàn)出色。與傳統(tǒng)的加固方法相比,使用匯能高延性混凝土進行加固可以更好地保持建筑物的外觀完整性,因為它不需要在墻上鉆孔或綁扎鋼筋。此外,采用匯能高延性混凝土加固的磚墻抗沖擊和抗倒塌能力可以提高10倍以上,可節(jié)省工期65%以上,節(jié)省材料65%以上,節(jié)省綜合造價20%以上,還不會改變外立面。
▲傳統(tǒng)加固方式
基礎(chǔ)開挖→綁鋼筋→打孔→對穿鋼筋
→支模→澆混凝土(壓抹砂漿)
▲匯能高延性復(fù)合材料加固新技術(shù)
僅需壓抹10-20mm厚(高延性混凝土)
1、抗震結(jié)構(gòu)件
2、老舊民房、小區(qū)的抗震加固
3、舊橋、危橋的抗震加固
4、學校、醫(yī)院等公共建筑的抗震加固
5、橋面板及橋面連接板等
6、水利大壩、涵洞隧道的結(jié)構(gòu)修補加固等
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