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摘要:文章對綠色環保纖維混凝土的力學性能和導熱系數進行了研究。列舉了普通的纖維紡織材料：鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖維、滌綸纖維等，分析了材料特點和制成纖維混凝土的優點和缺點。介紹綠色環保纖維混凝土的研究進展，對其性能進行分析，指出其存在的不足。展望未來，推廣應用綠色環保纖維混凝土，能達到節約資源、綠色環保目的。

關鍵詞:綠色環保纖維混凝土；節約資源；環保

前言

素混凝土是一種多孔脆性材料，存在抗裂能力差、抗拉強度低、保溫性能差等缺點。除常見的鋼筋混凝土外，目前較為成熟的方法是將各類纖維加入混凝土中形成纖維混凝土。通過加入纖維，改變了混凝土內部疵點的數量和大小。纖維混凝土在受力過程中分散應力，可使混凝土的抗拉強度、抗變形能力、耐動荷能力大大提高。根據添加纖維種類的不同，纖維混凝土一般可以分為鋼纖維混凝土、碳纖維混凝土、化學纖維混凝土、有機纖維混凝土等。但是傳統纖維混凝土的成本較高且性能改善有限。“綠色環保纖維”的原料采用可再生資源，不會破壞生態平衡和導致資源桔竭，其生產過程不會對環境造成污染，符合節能和環保的要求。文章對環保纖維增強混凝土工程性能的研究進展進行歸納分析，找出目前存在的幾個問題，提出了相應的解決思路。

1綠色纖維混凝土的出現

1.1普通纖維混凝土的發展

普通纖維混凝土有鋼纖維混凝土、碳纖維混凝土及各類化學纖維混凝土，且均具有強度高及抗裂能力好等優點。碳纖維混凝土耐磨損、耐高溫、粘結性良好，但造價高。聚丙烯纖維具有質輕、強度高、彈性好、耐磨、耐腐蝕等優點，具有良好的保溫性，且能改善混凝土的和易性，但存在成本較高，耐熱性、耐老化性較差，存在低溫凍脆等問題。滌綸纖維不僅擁有聚丙烯纖維的優點，還彌補了聚丙烯纖維的不足，滌綸纖維的耐光性和耐氧化性都優于聚丙烯纖維，價格也比聚丙烯纖維更廉價；王彩波等人進行了滌綸纖維在混凝土堿環境下的性能研究，證明了滌綸纖維在混凝土堿環境下強度和伸長率會有所減弱,最后趨于穩定,穩定之后的強度仍高于聚丙烯纖維的強度,可滿足增強水泥基纖維的耐堿性要求。

1.2普通纖維混凝土的不足

無論是鋼纖維、聚丙烯還是滌綸纖維等等，在生產加工、使用過程中都會對環境造成很大的污染。對單一纖維混凝土的性能研究已日趨成熟，但對于多種纖維混凝土的研究還很少。

2綠色環保纖維混凝土研究進展

2.1概述

天然纖維混凝土是加入天然纖維制成的加強混凝土。天然纖維包含植物纖維、動物纖維和礦物纖維，礦物纖維中應用較多的石棉纖維最近已被世界衛生組織確定為致癌物。目前研究最多的是植物纖維，對象大多是秸稈、稻草、木纖維、竹纖維等。

2.2綠色環保纖維混凝土研究進展

肖力光等考慮到玉米秸稈萃取物對材料有阻凝作用，采用界面劑對秸稈水泥基材料進行了處理，結果表明，界面劑能改善植物纖維和水泥之間的界面性能，使纖維在混凝土材料中具有良好的界面效果；李超飛等人在混凝土中添加稻草秸稈并進行了系列研究，發現該新型材料具有良好的力學性能和熱工性能。秸稈纖維混凝土不僅提高了秸稈的利用率，也避免了因焚燒秸稈而產生的空氣污染，并且在進行劈裂抗拉破壞試驗試塊裂縫的研究中發現，這些裂縫附近附著部分秸稈，可見秸稈附近結構黏結能力較差，這些地方是裂縫首先發展的位置。而且秸稈纖維的吸水能力較強，在試驗中的用水量也會增加。

2.3綠色纖維混凝土的不足

2.3.1理論不成熟綠色環保纖維的概念興起時間不長，利用秸稈、稻殼等制成的混凝土，對綠色環保纖維混凝土的研究成果較少；混凝土自身是多相、多層次的結構，加入單一的纖維只能改善其某一方面的性能，很難同時改變多個性能，因而沒有相應設計規范與設計方法，沒有解決配合比設計問題。

2.3.2加工工藝及市場不成熟秸稈或廢舊纖維不能直接利用，要經過二次加工才能使用，沒有使廢舊纖維做到高效的利用。并且秸稈的回收相對困難，無法廣泛獲取。傳統纖維混凝土中的纖維大多為直接生產或二次加工（再生）得到的，在大量使用混凝土的情況下無法推廣使用；天然纖維的回收渠道較為單一，市場不成熟。

3綠色環保纖維混凝土的展望

3.1混雜纖維混凝土

單一纖維混凝土只能改善普通混凝土的某一種性能，對于混凝土需改善的缺點而言有些微不足道，也無法滿足當前工程結構的發展需求。而混雜纖維能在不同受力情況下同時改善混凝土的多種性能。夏冬桃等對鋼纖維、塑鋼纖維和杜拉纖維混摻增強混凝土進行了研究，結果表明三元混雜纖維相對于二元混雜纖維與單摻纖維在增強混凝土力學性能和變形性能方面，增強幅度更大[1]。

3.2其他綠色纖維混凝土

3.2.1纖維泡沫混凝土纖維泡沫混凝土含有大量穩定的封閉孔隙，使其具有輕質、保溫隔熱、低彈抗震等優點，同時也存在抗拉壓強度低、吸水性高等缺點。加入纖維可以改善泡沫混凝土的性能，能提高其抗拉強度，延緩新裂縫的產生和擴展。但目前對纖維泡沫混凝土的研究還很少，需要進一步探究。

3.2.2改變氣味或顏色纖維混凝土試驗發現木屑可以改善空氣質量，加入木屑能增強混凝土的性能。據醫學典籍記載，木材的香味有保健功效，有些可以安神，有些可以醒腦。

3.2.3微生物纖維混凝土微生物近幾年在食品、醫學、工農業等多領域應用廣泛。周媛研究了微生物纖維素的生物合成及其應用前景。由于微生物纖維素在純度、吸水性、物理和機械性能等方面具有獨特的優良性能，微生物纖維混凝土在裂縫修復與自愈合方面具有其他纖維混凝土不具有的優勢，若對其進一步研究，或許能解決植物纖維在混凝土應用方面的不足。

4結語

由于傳統纖維混凝土和天然纖維混凝土存在不足，越來越多的學者開始研究混雜纖維混凝土和廢舊纖維混凝土。加入混雜廢舊纖維的混凝土，與其他纖維混凝土一樣，抗拉強度得到增加，也改善了混凝土的導熱性。與此同時，解決了傳統纖維混凝土造價高和環境污染問題，并不再受到加工工藝和渠道單一的阻礙。但對于混雜廢舊纖維混凝土的性能研究還需進一步探索，此類混凝土具有良好的發展前景。

參考文獻:

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[12]謝明霞,周媛.微生物纖維素的生物合成及其商業化應用[J].三峽大學學報(自然科學版),2008(5):76-81.

作者：劉琨 申永康 盧金婷 馬晨 涂洋 單位：西安工程大學城市規劃與市政工程學院