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不同纖維與不同物料混合后的結(jié)團試驗

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瀏覽：發(fā)布日期：2019年06月04日 07:56:47【大中小】

不同纖維與不同物料混合后的結(jié)團試驗

1測定不同種類的纖維與不同物料混合后出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象時，纖維的最高摻量，以及纖維在物料中的結(jié)團狀態(tài)。

2分別測試各種纖維摻入不同單一混料后出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象的最高摻量，以及混合料結(jié)團的狀態(tài)。

分別測試各種纖維摻入基本組分干混砂漿后出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象的最高摻量，以及混合料結(jié)團的狀態(tài)。

分別測試不同搭配的復(fù)合纖維，摻入基本組分干混砂漿后出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象的最高摻量，以及混合料結(jié)團的狀態(tài)。

3.1

3試驗內(nèi)容

　　1.單混實驗中選用的單混料：水泥、砂(尾礦砂，級配，40-70：33.3%，70-110：66.6%)、粉煤灰。

　　2.復(fù)合混實驗中選用的干混砂漿組分及摻量

　?、偎?，摻量為20%(普硅42.5R，河北冀東)

　?、诜勖夯?，摻量20%(Ⅰ級，北京奧星)

　?、畚驳V砂，摻量60%(40-70，20%;70-110，40%)

　　3.試驗儀器

　　選用實驗室高速混合機對物料進行混合，轉(zhuǎn)速為1250轉(zhuǎn)/ min。

　　混合時間為15s(有個別混合時間略有改變，下面已說明)

　　4.混合時采用先加物料，后逐步加纖維的統(tǒng)一方法。

3.2表1 試驗選用的纖維種類及性能

纖維特性纖維種類	廠家	長度	抗拉強度	彈性模量	外觀
聚丙烯纖維		8mm	大于400MPa	大于3.5GPa	單絲
木質(zhì)纖維（木質(zhì)纖維）		6mm以下	－	－	彎曲
玻璃纖維（耐堿玻纖）		12mm	－	－	單絲
聚乙烯醇纖維（維尼侖）		8mm	1050 MPa	18.8 GPa	單絲
海泡石改性纖維		3mm以下	892～1283.7MPa	－	彎曲
鋼纖維	－	3~15mm	12007MPa	210 GPa	單絲

①纖維

表2不同纖維與水泥混合的試驗結(jié)果

最高摻量纖維種類	狀態(tài)	備注
木質(zhì)纖維	摻量0.1％～2.0％時，混合料無結(jié)團現(xiàn)象。摻量2.0%~2.5%無結(jié)團現(xiàn)象，但隨摻量的增加，混合料松散，呈絮狀。摻量2.5～3.0％之間隨摻量的增加，混合料松散和絮狀情況嚴(yán)重，有少量直徑約為3mm左右的松散“球”形團。摻量3.0～4％之間，隨摻量的增加，混合料呈絮狀情況更加嚴(yán)重，并出現(xiàn)大量直徑約為3mm的松散球狀小團，小團在混合料的上層居多，并且較松軟，易打開。	纖維加入的物料的間隔點為0.1％。
耐堿玻纖	摻量0.1％～0.7％時，混合料無結(jié)團現(xiàn)象。摻量0.8％出現(xiàn)少量“片”狀團，直徑從5mm到15mm不等，纖維錯亂交織，同時混雜水泥。摻量0.9％片狀團數(shù)量增加。摻量1.0％時出現(xiàn)較多片狀團。摻量1.1％時出現(xiàn)大量片狀團，直徑增大約為20mm。	纖維加入的物料的間隔點為0.1％。
改性纖維	摻量0.1％～2％之間時無結(jié)團現(xiàn)象。摻量2％～7％之間，隨摻量的增加，出現(xiàn)少量直徑約為3mm左右的球型團，但團較松散，易打碎，并且隨摻量的增加球形團數(shù)量也增加，混合料逐漸蓬松。摻量8％～10％出現(xiàn)大量直徑約為5mm左右的柔軟小團。	纖維加入的物料的間隔點為0.1％。
凱泰纖維	摻量0.1～1.0％時無結(jié)團現(xiàn)象。摻量1.1～1.2％時無結(jié)團現(xiàn)象，但混合料松散。摻量1.3％時出現(xiàn)少量松散球狀小團，直徑約為15mm。摻量1.4～1.5％出現(xiàn)大量直徑約為15mm～20mm左右的松散團。	纖維加入的物料的間隔點為0.1％。
維尼侖	摻量0.1％～0.4%時無結(jié)團現(xiàn)象。摻量0.5％時出現(xiàn)少量片狀小團。摻量0.6％時團數(shù)量增多。摻量0.7％時出現(xiàn)大量片狀小團，直徑約為10mm。	纖維加入的物料的間隔點為0.1％。
鋼纖維	摻量19％以下無結(jié)團現(xiàn)象摻量19％～24％時混合料底層出現(xiàn)直徑約為20～30mm的小團，纖維錯綜交織成團，混合料上層狀態(tài)良好，但上部纖維分布量較少。摻量24％～25％時整體均出現(xiàn)直徑20~30mm團。	纖維加入的物料的間隔點為 1％。

表3不同纖維與粉煤灰混合的試驗結(jié)果

最高摻量纖維種類	狀態(tài)	備注：
木質(zhì)纖維	摻量3％以下混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量3～4％時混合料出現(xiàn)少量直接約為2～5mm小團，并且混合料蓬松摻量5％時出現(xiàn)大量直徑約為5mm團	纖維加入的物料的間隔點為 1％。
耐堿玻纖	摻量0.4％以下，混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量0.5％時物料蓬松，出現(xiàn)少量直徑約為5mm左右的片狀團摻量0.6時出現(xiàn)大量直徑約為20mm左右的片狀團，并且纖維團在混合料上層居多。	該實驗的混合時間約為30s,因混合時間為15s時有部分纖維未被完全打開，成“柳”狀。加入纖維間隔點為0.1％
改性纖維	摻量4％以下，混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量4～5％時，混合料上層出現(xiàn)少量直徑約為5mm的球形團，但團極柔軟，易打開摻量6～7％時，混合料出現(xiàn)大量直徑約為5mm小團，小團松軟，在混合料上層居多。	纖維加入的物料的間隔點為 1％。
凱泰纖維	摻量0.8％以下，混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量0.8％時混合料松散，并出現(xiàn)少量片狀小團，直徑約為10mm，易打開摻量0.9～1.0％時片狀團數(shù)量增加摻量1.1％時出現(xiàn)較多直徑10mm~15mm片狀團摻量1.2％時出現(xiàn)大量片狀團，纖維交織成團，并且團中附著大量粉煤灰	纖維加入的物料的間隔點為 0.1％。
維尼侖	摻量0.1％時混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量0.2～0.3％時混合料上層出現(xiàn)少量直徑約為10mm的片狀團，纖維團松散柔軟，易打開摻量0.4％時片狀纖維團數(shù)量及直徑均有所增加摻量0.5％時出現(xiàn)大量結(jié)團	纖維加入的物料的間隔點為 0.1％。
綱纖維	摻量15％以下混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量15％時混合料底層出現(xiàn)少量鋼纖維堆積摻量16～17％時混合料底層的鋼纖維大量堆積摻量18～20％時混合料底部出現(xiàn)大量結(jié)團現(xiàn)象	纖維加入的物料的間隔點為 1％。

③纖維與砂混合實驗結(jié)果

表4不同纖維與砂混合的試驗結(jié)果

最高摻量纖維種類	狀態(tài)	備注：
木質(zhì)纖維	摻量0.1～0.9％時混合料未結(jié)團，但纖維在混合料上層較多摻量1.0％時混合料上層及表面出現(xiàn)部分球狀團摻量1.1～1.9％時表面球形團數(shù)量隨摻量的增加而增多摻量2.0％時混合料表面出現(xiàn)大量球形團，直徑約為2～5mm	纖維加入物料的間隔點為0.1％
耐堿玻纖	混合時間為15s時加入的玻纖全部被打碎，混合時間為5s時纖維未被打開，大部分成“柳”狀，并且在摻量為0.2％時因與砂不相容，在混合料表面錯綜交織成團。	纖維加入物料的間隔點為0.1％，
改性纖維	摻量4％以下混合料無結(jié)團現(xiàn)象，狀態(tài)良好摻量4～8％時混合料表現(xiàn)為“絮”狀，比較蓬松，但纖維與混合料相容較好摻量9％時混合料蓬松較嚴(yán)重，大部分砂浸入纖維當(dāng)中，但混合料未結(jié)團摻量10％時混合料蓬松嚴(yán)重實驗進行到10％時未繼續(xù)進行，根據(jù)混合料狀態(tài)，纖維與砂混合不會出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象，只能隨纖維摻量的增加，砂逐步浸入到纖維當(dāng)中	纖維加入物料的間隔點為0.5％，
凱泰纖維	摻量0.1％時無結(jié)團現(xiàn)象，但有部分纖維與砂不相容，漂浮在混合料表面摻量0.2％時有大量纖維漂浮在砂表面，與砂不相容，有部分結(jié)團摻量0.3％時砂表面出現(xiàn)大量結(jié)團	纖維加入物料的間隔點為0.1％。
維尼侖	摻量0.1％時未結(jié)團，有部分纖維漂浮在砂表面摻量0.2％時表面出現(xiàn)大量纖維結(jié)團	纖維加入物料的間隔點為0.1％。
綱纖維	摻量12％以下，混合料無結(jié)團現(xiàn)象，并且纖維均勻分布在混合料當(dāng)中摻量12％時出現(xiàn)少量纖維交織所形成的團，直徑約為10～20mm 摻量13～14％時出現(xiàn)大量結(jié)團現(xiàn)象	纖維加入物料的間隔點為1％

表4不同纖維與基本組分干混砂漿混合的試驗結(jié)果

最高摻量纖維種類	狀態(tài)	備注：
木質(zhì)纖維	摻量0.1～1.9％時混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量2.0～3.0％時混合料松散，有少量直徑約為3～5mm球形團，并且隨摻量的增加，混合料松散度及球形團數(shù)了均增加摻量4％時混合料出現(xiàn)大量結(jié)團，球形團直徑約為3～5 mm，混合料松散嚴(yán)重	纖維加入物料的間隔點為0.1％。
耐堿玻纖	摻量0.1～0.2％時無結(jié)團現(xiàn)象摻量0.3％時混合料蓬松，出現(xiàn)部分結(jié)團現(xiàn)象摻量0.4％時出現(xiàn)混合料蓬松，出現(xiàn)大量結(jié)團現(xiàn)象	纖維加入物料的間隔點為0.1％。
改性纖維	摻量1～3％時混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量3～6％時混合料松散，伴有少量直徑約為2~5mm松軟小團，并且隨摻量的增加，混合料松散度嚴(yán)重摻量7％時混合料出現(xiàn)大量結(jié)團現(xiàn)象，團直徑約為2～5mm	纖維加入物料的間隔點為1％。
凱泰纖維	摻量0.1～0.2％時混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量0.3％時混合料松散，有部分直徑約為10mm左右球形團摻量0.4％時混合料出現(xiàn)大量直徑約為10mm左右球星團，混合料松散	纖維加入物料的間隔點為0.1％。
維尼侖	摻量0.1％時混合料無結(jié)團現(xiàn)象摻量0.2％時混合料出現(xiàn)部分片狀團，團直徑約為10mm 摻量0.3％時混合料出現(xiàn)大量結(jié)團	纖維加入物料的間隔點為 0.1％。
綱纖維	摻量1～14％時混合料無結(jié)團現(xiàn)象，纖維均勻分布摻量15～16％時混合料未結(jié)團，但有大量纖維呈聚集趨勢摻量18～20％時混合料出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象，底層居多	纖維加入物料的間隔點為 1％。

表5不同復(fù)合纖維與基本組分干混砂漿混合的試驗結(jié)果

最高摻量復(fù)合纖維	狀態(tài)
凱泰纖維＋木質(zhì)纖維	CTA：0.1％，木質(zhì)纖維：0.5％混合料無結(jié)團
	CTA：0.2％，木質(zhì)纖維：1％混合料松散，有少量CTA結(jié)團
	CTA：0.3％，木質(zhì)纖維：2％ CTA出現(xiàn)大量結(jié)團，其團中有部分木素，團直徑大約10mm左右
凱泰纖維＋木質(zhì)纖維＋改性纖維	CTA：0.1％，木質(zhì)纖維：0.5％，改性纖維：1％混合料無結(jié)團
	CTA：0.2％，木質(zhì)纖維：1.0％，改性纖維：2％混合料出現(xiàn)少量松軟小團，直徑為3～10mm
	CTA：0.3%，木質(zhì)纖維：1.5％，改性纖維：3％混合料出現(xiàn)大量結(jié)團，其中大部分團為CTA纖維，團中摻雜部分木質(zhì)纖維
玻璃纖維＋木質(zhì)纖維	玻璃纖維：0.1％，木質(zhì)纖維：0.5％混合料無結(jié)團
	玻璃纖維：0.2％，木質(zhì)纖維：1.0％混合料出現(xiàn)少量結(jié)團
	玻璃纖維：0.3％，木質(zhì)纖維：1.5％混合料出現(xiàn)大量結(jié)團團狀態(tài)為：玻璃纖維為團骨架，木質(zhì)纖維在其中填充
玻璃纖維＋木質(zhì)纖維＋改性纖維	玻璃纖維：0.1％，木質(zhì)纖維：0.5％，改性纖維：1％混合料出現(xiàn)少量結(jié)團
玻璃纖維＋木質(zhì)纖維＋改性纖維	玻璃纖維：0.2％，木質(zhì)纖維：1％，改性纖維：2％混合料出現(xiàn)大量結(jié)團，團狀態(tài)為：玻璃纖維為團骨架，木質(zhì)纖維在其中填充
維尼侖＋木質(zhì)纖維	維尼侖：0.1％，木質(zhì)纖維：0.5％混合料無結(jié)團現(xiàn)象
維尼侖＋木質(zhì)纖維	維尼侖：0.2％，木質(zhì)纖維：1％混合料出現(xiàn)結(jié)團，團直徑約為10mm，團大部分為維尼侖
維尼侖＋木質(zhì)纖維＋改性纖維	維尼侖：0.1％，木質(zhì)纖維：0.5％，改性纖維：1％混合料無結(jié)團現(xiàn)象
維尼侖＋木質(zhì)纖維＋改性纖維	維尼侖：0.2％，木質(zhì)纖維：1％，改性纖維：2％混合料出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象
鋼纖維＋木質(zhì)纖維	鋼纖維：5％，木質(zhì)纖維：1％，混合料無結(jié)團
	鋼纖維：10％，木質(zhì)纖維：2.0％混合料松散，有部分團，為鋼纖維與木素交織成團
	鋼纖維：11％，木質(zhì)纖維：2.5％混合料出現(xiàn)大量結(jié)團
鋼纖維＋木質(zhì)纖維＋改性纖維	鋼纖維：5％，木質(zhì)纖維：1％，改性纖維1％混合料無結(jié)團
	鋼纖維：8％，木質(zhì)纖維：1.5％，改性纖維1.5％混合料蓬松
	鋼纖維：9％，木質(zhì)纖維：2.0％，改性纖維2.0％混合料蓬松嚴(yán)重
	鋼纖維：10％，木質(zhì)纖維：2.5％，改性纖維：2.5 混合料出現(xiàn)大量結(jié)團，團為木質(zhì)纖維和鋼纖維交織形成

　　4實驗結(jié)論

　　通過以上實驗結(jié)果可以看出，各種單絲狀纖維(除鋼纖維)與水泥的單一混合時，凱泰纖維的摻加量最大，玻璃纖維其次，維尼侖最小;鋼纖維因其自身密度較大，故而在質(zhì)量比的摻量上最大;木質(zhì)纖維和改性纖維對比來看，木質(zhì)纖維的與水泥混合的摻量小于改性纖維的摻量。

　　在與粉煤灰混合時，單絲狀纖維中，仍然是聚丙烯纖維摻量最大，玻璃纖維其次，維尼侖最小，但聚丙烯纖維和維尼侖的最高摻量與在水泥中混合相比，最高摻量略有下降，玻璃纖維的最高摻量有所上升;其余各纖維的最高摻量與在水泥中混合時相比無較大差異。

　　在與砂的混合中，部分密度較低的纖維與砂不相融，摻量在很低時就會出現(xiàn)表面結(jié)團，而鋼纖維，改性纖維與砂融合較好，但摻量來看，比和水泥、粉煤灰混合時摻量要低。

　　在與基本組分砂漿混合時，單絲狀纖維的最高摻量均比與水泥、粉煤灰單獨混合時摻量低，木質(zhì)纖維、改性纖維最高摻量無較大變化。

　　在復(fù)合纖維混合時，大多是單絲狀纖維先結(jié)團，各種纖維摻量均比單獨混合時摻量要低。

　　通過以上實驗的結(jié)果，我個人認(rèn)為，影響纖維結(jié)團的因素有以下幾方面

　　1：“物料單位體積內(nèi)包含纖維單絲的個數(shù)”，若物料單位體積內(nèi)纖維的數(shù)量達到飽和后即發(fā)生結(jié)團現(xiàn)象。

　　2：相融問題：“密度越相近越相融”，相融狀態(tài)越好，單位體積內(nèi)所能包含的纖維數(shù)量越多。

　　3：纖維的表面處理，纖維表面處理越好，在混合中各個纖維越不容易粘在一起，各個纖維之間不容易結(jié)團。

　　北京萬圖明科技有限公司技術(shù)部

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