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(xué)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?dāng)嚢琛⒊尚鸵院?,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(xué)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(xì)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(dá)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(dá)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(xì)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(dá)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(dá)3%以上,破壞時形成多條細(xì)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(xì)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(dá)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(dá)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(xì)密狀態(tài)的微裂縫,裂縫寬度一般在0.1mm左右,遠(yuǎn)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(dāng)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(biāo)力學(xué)特性,取得了綠色經(jīng)濟(jì)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(yán)重的經(jīng)濟(jì)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(dá)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(biāo)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(hù)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(jìn)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?!鷿不炷粒▔耗ㄉ皾{)
▲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(xué)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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