本技术涉及一种新型纤维束、纤维编织网及其在混凝土复合材料中的应用,属于建筑材料技术领域。该技术旨在解决传统纤维编织网增强混凝土复合材料中纤维束与基体界面力学性能不足的问题,通过创新设计,提升复合材料的整体性能。
背景技术
纤维编织网增强混凝土复合材料以其优异的力学性能和轻量化特点,在新造建筑轻量化设计和既有建筑结构加固领域获得广泛应用。然而,目前由于混凝土基体在纤维束内渗透性较差,纤维束外表面纤维丝与混凝体基体结合较好,但纤维束内部存在大量孔隙,严重影响纤维编织网增强混凝土复合材料的力学性能,影响其进一步推广应用。目前主要存在以下三种技术方案:
(1)纤维丝或纤维束直接加捻形成纤维束然后与水泥基体混合形成复合材料。该方法可在一定程度上提升纤维丝间的协同作用效果。然而,该方法依然存在水泥基体无法有效浸润纤维束内部纤维丝的问题。此外,加捻后纤维丝协同作用有所提升,但各纤维丝的张紧程度不一,纤维丝性能利用率较低。
(2)纤维束与树脂浸润固化,形成纤维增强树脂基复合材料织物网格,然后该网格与水泥基体混合形成织物增强水泥基复合材料。该方法利用了树脂基体优良的浸润性和优异的力学性能,能够显著提升纤维束内纤维丝的协同作用,进一步显著提升织物增强水泥基复合材料的力学性能。然而,该方法成本较高,且在火灾等高温环境下力学性能衰减严重。
(3)纤维丝或纤维束与混凝土或水泥浆液预先浸润一定时间,然后再与混凝土基体制备成复合材料。该方法通过预先浸润操作可在一定程度上提高纤维丝与混凝土或水泥基体的界面粘结性能,具有较好的力学性能提升效果。然而该方法只适用于工厂内操作。当需要在施工现场制备结构时,工厂预先制备好的的纤维编织网与混凝土预浸料在运输过程中容易凝固,影响施工;若在施工现场进行预先浸润操作,则一方面需要现场搭建复杂的浸润加工设备,另一方面施工步骤复杂、耗时较长,不便于现场应用。
现有专利通过预先在纤维束内加入超细混凝土干粉提高纤维丝与混凝土基体的界面粘结性能,比如CN118292598A公开了一种纤维编织网增强混凝土制备施工方法及其复合材料,复合材料由纤维网与混凝土基体组成,纤维网由内嵌细管式纤维束编织而成,内嵌细管式纤维束是将超细混凝土干粉灌注至由可水溶材料制备的空心细管中,将若干根含超细混凝土干粉空心细管与若干根纤维丝混合制备成,浸水后的纤维编织网铺放到混凝土基体层上之后,经过一段时间,纤维束内超细混凝土水胶比逐渐与混凝土基体层趋向一致,提升纤维丝与混凝土基体界面性能,但是,超细混凝土干粉在空隙细管中的填充过程容易进入一定量空气,导致超细混凝土干粉分布较不均匀,可能影响纤维编织网增强混凝土力学性能。
实现思路