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钢纤维混凝土的性能及其应用有哪些呢，下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。一、引言1824年出现波特兰水泥之后，人类便开始了应用混凝土建造建筑物的历史。随后于1850年和1928年分别出现了钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土，混凝土才得到了广泛的应用。20世纪20年代，随着结构计算理论及施工技术水平的相对成熟，钢筋混凝土结构开始被大规模采用，应用的领域也越来越广阔。目前它已是世界上用量最大、使用最广泛的建筑材料。混凝土是一种优良的建筑材料，但是由于其抗弯、抗拉、抗冲击韧性差，严重的影响其被广泛使用。于是便考虑是否可以在混凝土中加入抗拉强度高、韧性好、短而细的纤维来改善混凝土的性能。在1901年，美国Porter就发表了有关钢纤维混凝土的第一篇论文。1911年，美国的Graham则提出将钢纤维加入普通钢筋混凝土中。到四十年代，由于军事工程的需要，英、美、法、德、日都相继开展了研究，发表了一些专利，但进展并不大，因为这些研究和专利几乎都没能说明钢纤维对于混凝土的增强机理。纤维混凝土真正进入实用化研究是在六十年代初。1963年，美国的Romualai发表了钢纤维约束混凝土裂缝发展机理的研究报告，才使这项研究真正进入一个新的发展时期。二、钢纤维混凝土的增强机理钢纤维混凝土增强机理的研究主要有两种理论：复合力学理论和纤维间距理论。这两种理论从不同角度，解释钢纤维对混凝土的增强作用，其结果是一致的。（一）复合力学理论复合力学理论将钢纤维增强混凝土看作是一种纤维强化体系，应用混合原理推导钢纤维混凝土的应力、弹性模量和强度等，并引入纤维方向系数，考虑在拉伸应力方向上有效纤维体积率的比例和非连续性短纤维应力沿纤维长度的非均匀分布。（二）纤维间距理论纤维间距理论根据线弹性断裂力学原理解释钢纤维对裂缝发生和发展的约束作用。该理论认为，要想增强混凝土这种本身带有内部缺陷的脆性材料的抗拉强度，必须尽可能地减小内部缺陷的尺寸，降低裂缝尖端的应力场强度因子。对于混凝土这样的脆性材料，由于其内部的水泥浆-细骨料界面区，砂浆-粗骨料界面区薄弱环节的存在，尽管各组分材料都有较高的抗拉强度，但混凝土一般均发生断裂破坏，宏观抗拉强度很低。钢纤维的加入能跨越裂缝的两边，使钢纤维与裂缝两边混凝土之间的粘结应力起着约束裂缝开展的作用。三、钢纤维混凝土的应用（一）水利水电工程目前，20ZLB一70型轴流泵是农用泵站中应用较多的一种泵型。22时(管内径55cm，壁厚3cm)钢纤维混凝土泵管就是为这种泵型配套用的，以解决目前其它泵管在工程造价、建没周期及管理维修等方面存在的问题。江苏省泗阳混凝土制品厂对钢纤维混凝土泵管采用的主要技术标准为:当应用扬程达，管内工作压力达时、室内检验压力达到时不破裂，时无渗漏。安全系数值取3。采用的混凝土配比为水泥，黄砂，石子，水=l：：：。钢纤维体积含量，纤维长径比60一100。关于钢纤维混凝土泵管的使用价值，该厂曾将这种泵管与同类型的铸铁泵管、钢板泵管、自应力水泥泵管和钢筋混凝土泵管等作了比较，结果发现钢板管、铸铁管耗钢量最大，钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管次之；钢丝网水泥管和自应力管较小；而新研制的钢纤维管耗钢量只有8kg，为最小。以生产管理方面来说，钢板管、铸铁管易生锈瘤，接头螺栓及止水填料易腐蚀，维修费用高。钢筋混凝土管及预应力钢筋混凝土管维修费用虽小，但体积大，运输及安装不方使。钢丝网水泥管、自应力水泥管在用钢量和自重上较前者虽有减少，但要具备特殊的生产工艺与设备。而钢纤维混凝土管则可弥补上述6类管的不足。泵管性能方面各类泵管都能满足强度要求。（二）桥梁工程重庆交通学院等单位对钢纤维混凝土肋拱桥进行了动态性能分析，并局部地利用钢纤维混凝土成功地设计了一座60m净跨、拱圈高的肋拱桥。竣工后对该桥进行了自频振率、模态及冲击性能等试验，结果认为:钢纤维混凝土肋拱桥不仅造价低，而且地震作用明显小于普通混凝上肋拱桥（三）房屋工程节点是框架梁柱的传力枢纽，也是框架的薄弱环节。国内外几次大地震表明，不少钢筋混凝土框架节点在地震作用下发生了不同程度的破坏，节点的抗震问题引起了工程界的重视。按照传统的方法，为提高钢筋混凝土节点的抗震强度和延性，需要在节点配置多而密的箍筋，而节点箍筋施工比较困难。节点中钢筋过于拥挤也影响了混凝土的浇筑质量。在框架节点部分用钢纤维配筋取代部分箍筋，能有效地解决这个问题。最早由哈尔滨建工学院樊承谋教授提出，经试验室试验后应用于工程。应用最早的是吉林省1661电台办公楼(1988年5月)及黑河市建委试验楼(1989年5月)。以上两项工程施工地点的年温差和昼夜温差都较大。为使防水层脱离找平层以便减少收缩和温度应力的影响，在钢纤维混凝土中掺有一定数量的膨胀剂，取得了良好的效果。每m3钢纤维混凝土的材料用量是水泥：砂：碎石：钢纤维：水：减水剂：膨胀剂=450：720：720：72：198：：63。减水剂采用上海产高效减水剂，减水率15%。膨胀剂采用合肥产品，自由膨胀值小于。刚性防水屋顶采用分仓设计，每个分仓均为3×6m。各分仓之间以及与四周墙壁之间均设置分仓缝。分仓缝用PVC防水油膏充填。分仓木条尺寸为20×30mm，施工24小时后取出。防水层厚度为40mm。钢纤维混凝土应用的领域非常广泛，在此不再枚举。综上所述，钢纤维混凝土由于一系列突出的优点和巨大的技术发展潜力，可以预见在未来21世纪必将取得更大的技术进步和广阔的应用前景。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
学位（学术）论文参考文献著录格式示例
1、专著
著者.书名[M].版本，出版地：出版者，出版年：页次.
示例：
[1] 赵国藩，彭少民，黄承逵，等.钢纤维混凝土结构[M].北京：中国建筑工业出版社，1999：2-4.
[2] MATKOVICH V J. Boron and Refractory Borides[M]. Berlin: Springer-Verlag, 1977:457-466.
2、专著中析出文献
作者.题名[A].见(in):原文献责任者.书名[M].版本.出版地：出版者，出版年：页次. 示例：[1] 吴科如.水泥基复合材料[A].见：吴人洁主编.复合材料[M].天津：天津大学出版社，2000:197-223.
[2] SEYFERTH D. Applications of transition metal compounds in the preparation of usefulsilicon-containing ceramics[A]. in: AUNER N ed. Organosilicon Chemistry: From Molecular to Materials[M]. Weinheim: VCH Verlages Gesellschaft,1994:269-274.
3、论文集中析出文献
作者.题名[A].见(in):编者.文集名[C]. 出版地：出版者，出版年：页次.
示例：
[1] 马保国，何永佳，吕林女.高性能混凝土配合比设计[A].见：姚燕主编.新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用[C].北京：中国建材工业出版社，2004：410-415.
[2] Ehsani M R, Saadatmanesh H, Tao S. Bond of GFRP rebars to ordinary-strength concrete[A]. in:Nanni A, Charles W, Dolan ed. International Symposium: Fibre-reinfoced-Plastic Reinforcement for Concrete Structures[C]. Detroit, Michigan: ACI SP-138, 1993: 333-346
4、会议论文
作者.题名[A].会议名称[C].会址，会议年份：页次.
示例：
[1] 王春印，杨光华.钢筋-钢纤维混凝土牛腿承载力的试验研究[A].全国第三届纤维水泥与纤维混凝土学术会议论文集[C].武汉，1990: 514-519
[2] Tokumaru M，Naruse T, Mizutani J, et al. Development and constrution of durable aramidFRP ground anchors[A]. Proceedings of Second International RILEM Symposium: FRPRCS-2[C]. London, 1995: 696-703
5、报告
著者. 题(篇)名[R].报告题名，编号，出版地：出版者，出版年：页次.
示例：
[1] 钢纤维增强钢筋混凝土深梁受力性能研究[R].郑州：郑州大学新型复合建筑材料研究所，2001:58.
[2] Benmokrane B, Eng P，Michael H. Xu, . Design and Applications of Aramid andCarbon Fiber-Reinforced Plastic(FRP) Ground Anchor[R]. Sherbrooke: University of sherbrooke, 1996: 238.
6、学位论文
著者.题(篇)名[D].学位授予单位，保存地：保存者，年份.
示例：[1] 赵军. 钢筋钢纤维增强部分混凝土构件力学性能及设计方法的'研究[D].哈尔滨：哈尔滨建筑大学博士学位论文，2000.
7、连续出版物
著者.题(篇)名[J].刊名，出版年，卷号(期号)：页次.
示例：[1] 邓宗才.钢纤维混凝土的抗压疲劳特性研究[J].建筑结构，2000，30(9)：53-55
[2] Clarke J L, Waldron P. The reinforcement of concrete structures with advancedcomposites[J]. The Structural Engineer，1996，74(17/3)：56-61
8、专利文献
发明者.专利题名[P].专利国别，专利文献种类，专利号.出版年-月-日. 示例：[1]潘树明.高温超导薄膜的制造方法[P].CN Patent, . [2] DAVID T, SCARINGELLA D, NASHUA N,et al. Method for densifying and refurbishing brakes[P]. US Patent, .
9、技术标准
责任起草者.标准代号 标准顺序号-发布年 标准名称[S].出版地：出版者，出版年.
示例：[1] 全国量与单位标准化技术委员会.GB 3100-3102-93 量与单位[S].北京：中国标准出版社，1994.
[2] 中国工程建设标准化协会. CECS 38：92 钢纤维混凝土设计与施工规程[S].北京：中国计划出版社，1996.
注：1.[M],[A],[C],[D],[J],[P],[R],[S]等代表文献类型。
2.西文作者均采用姓在前、名在后的著录格式，姓全用大写。作者三人以上的，用缩写符号“et al.”或者“等”。
已发表学术论文180余篇，获得国家发明专利和实用新型专利各1项，参编国家行业标准《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）、《纤维混凝土结构技术规程》（CECS38:2004）和《纤维混凝土试验方法标准》（CECS13:2009）。科研成果《钢纤维混凝土特定结构计算理论和关键技术的研究与应用》获得2010年国家科技进步二等奖，其他成果获得省部级科技进步一等奖2项、二等奖2项、三等奖9项，中国科学技术发展基金会欧威姆预应力技术工程设计一等奖1项。出版专著5部：《混凝土叠合结构设计原理与应用》（中国水利水电出版社，2001）； 《环形预应力混凝土技术与工程应用》（科学出版社，2008）；《离心成型钢纤维混凝土与工程应用》（科学出版社，2009）； 《倒虹吸结构预应力混凝土技术》（中国水利水电出版社，2011）；《钢筋混凝土结构模型试验与优化设计》（中国水利水电出版社，2011）。赵顺波（2），项目《水工钢筋混凝土和部分预应力混凝土构件裂缝宽度的计算方法》,获1996年水利部科技进步二等奖。赵顺波（1），项目《钢筋混凝土叠合梁斜截面受力性能与计算方法的研究》，获1999年水利部科技进步三等奖。赵顺波（2），项目《高效预应力高强混凝土在桥梁工程中的应用》，获2000年河南省科技进步三等奖。赵顺波（2），项目《高性能预应力混凝土空心板梁桥研究与工程应用》，获2005年河南省科技进步三等奖。赵顺波（3），项目《钢纤维高强混凝土材料与结构性能研究》，获2006年河南省科技进步二等奖。赵顺波（1），项目《环形高效预应力混凝土新技术关键理论的研究》，获2006年河南省科技进步三等奖。赵顺波（5），项目《东深供水改造工程现浇后张无粘结预应力混凝土压力涵管设计研究》，获2006年大禹水利科学技术奖三等奖。赵顺波（3），项目《东深供水改造工程大型现浇后张无粘结预应力混凝土压力涵管设计》，获2007年中国科学技术发展基金会欧威姆预应力技术优秀工程设计一等奖。赵顺波（1），项目《机制砂粉煤灰混凝土及其在结构工程中的应用研究》，获2008年河南省科技进步三等奖。赵顺波（1），项目《土木工程专业教学内容与课程体系改革研究》，获2009年河南省高等教育教学成果一等奖。赵顺波（3），项目《钢纤维混凝土特定结构计算理论和关键技术的研究与应用》 ，获得2010年国家科技进步二等奖 。
科研项目（代表性的项目）1、湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目（T201303）：新型钢-混凝土组合结构，项目负责人。2、国家自然科学基金（51178057）：震后钢管混凝土框架结构抗震性能评价及加固技术研究，项目负责人。3、国家自然科学基金（50978033）：异形截面钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能与设计方法研究，项目负责人。4、国家自然科学基金（51378077）：基于压电智能骨料的钢管混凝土结构时变应力监测方法与地震灾变机理研究，排名第二。5、湖北省自然科学基金（2003ABA059）：钢管混凝土结构住宅设计方法与试验研究，项目负责人。6、建设部科学技术项目（06-K1-41）：预应力钢纤维混凝土空心板受力性能与应用研究，项目负责人。7、天津市自然科学基金重点资助项目(013617411)：高层钢管混凝土建筑抗震性能试验与理论研究，项目主要参与人。8、湖北省教育厅科学研究计划项目（2003A006）：大型油气储罐结构损伤识别与健康监测系统研究，项目负责人。 科研获奖（代表性的项目）1、高层建筑多种组合钢管混凝土结构设计理论与施工技术， 2013年度教育部高等学校科学科技进步奖一等奖，排名第二。2、高层钢管混凝土建筑抗震性能试验与理论研究, 天津市科学技术进步二等奖。3、湖北省巴东县太矶头滑坡防治工程设计方法研究，长江大学科技进步一等奖。4、老住宅功能提高改造成套技术研究-结构试验研究，长江大学科技进步二等奖。 教研项目（代表性的项目）1、湖北省教育科学“九五”课题（鄂教科规[1997]0076）：高校建筑工程专业教学改革实验，项目参与人。2、湖北省教学研究项目：土木工程专业教学内容和课程体系研究与实践，项目负责人。3、湖北省教学研究项目：建筑工程专业大学生工程设计能力培养模式探索，项目参与人。4、湖北省教学研究项目：建筑工程专业面向21世纪教材体系研究，项目参与人。5、湖北省教学研究项目：外向型建筑人才培养模式研究，项目参与人。6、土建类应用型人才培养模式创新实验区，项目参与人。2009年7、湖北省教学研究项目（2010206）：土建类专业实践教学与人才培养模式的改革与实践。2010年8、教育部-欧特克公司专业综合改革项目：长江大学土建类专业综合改革项目。2102年 教研获奖（代表性的项目）1、建筑工程专业本科‘工学交替'人才培养模式研究，湖北省高等学校省级教学成果一等奖。2、工学交替合作教育模式理论与实践研究，湖北省高等学校教学成果一等奖。3、 国家级土建类应用型人才培养模式创新实验区研究与实践，湖北省高等学校教学成果二等奖。 论著及论文（含教材编写）1、教材混凝土结构基本原理，同济大学出版社，副主编，2004年8月混凝土结构设计原理，北京大学出版社，主编，2006年1月荷载与结构设计方法，北京大学出版社，主编，2006年6月工程结构，科学出版社，主编，2012年2月荷载与结构设计方法（第2版），北京大学出版社，主编，2012年8月混凝土结构设计原理，机械工业出版社，主编，2012年8月2、科研论文（2000年以来公开发表第一作者论文）(1) 许成祥，李继祥，彭少民.钢纤维混凝土迭合梁截面剪应力分布规律理论分析, 江汉石油学院学报，2000，22（1）, P1-3(2) 许成祥，李继祥，彭少民. 纤维混凝土三桩厚承台开裂荷载计算, 江汉石油学院学报，2000，22（1）, P8-9(3) 许成祥，李继祥，彭少民. 二次受力钢纤维混凝土迭合梁斜截面承载力计算, 江汉石油学院学报，2000，22（1）, P16-8(4) 许成祥，吴军民. 水泥土搅拌桩复合地基沉降计算,江汉石油学院学报，2000，22（1）, P35-37(5) 许成祥，夏心红. 多层轻钢结构房屋设计探讨, 江汉石油学院学报，2001，23（3）, P66-68(6) 许成祥，李忠献，蔡卫东. 碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪承载力计算。,江汉石油学院学报，2002，24（1）, P88-91(7) 许成祥，张建设. 基于施工进度计划的动态安全, 武汉理工大学学报，2002，24（2），P36-39(8) 许成祥，李忠献，蔡卫东. 考虑二次受力碳纤维布加固短柱的抗震试验, 武汉理工大学学报，2002，24（7），P27-30(9) Xu Chengxiang. Selection and design of beam-column joints of concrete-filled steel tubular frames, Proceedings of the seventh international symposium on structural engneering for young experts (ISTP收录, IDS 号: BV54N), Science Press(10) 许成祥，熊英，卢海林. 预应力混凝土连续梁桥的动静载试验研究, 江汉石油学院学报，2002，24（3）, P101-102(11) 许成祥，李忠献，蔡卫东碳纤维布加固钢筋混凝土短柱在反复荷载下的受力性能试验研究, 武汉大学学报，2002，35(4)，P92-96(12) 许成祥,徐礼华,杜国锋 . Grey correlation index analysis of bearing capacity on concrete filled steel tubular compression members. The eighth international symposium on structural engineering for young exports. ISBN 7-03-013765-5. : P279 283(ISTP~收录, IDS 号: BAZ72)(13) 许成祥,张建设 . Dynamic safety evaluation based on project network schedule. Progress in safety science and technology (Vol IV). Science press. ISBN 7-03-014386-8. : P1922 1926~(14) 许成祥,陈松,徐登鸿 . Huge oil and gas tanks structural damage and health monitoring. 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概述陈庆军，男，副教授，华南理工大学土木与交通学院硕士生导师 主授课程担任省级精品课程“混凝土结构理论”的主讲工作。同时也主讲“混凝土结构设计”、“建筑CAD”、“毕业设计”等多门专业课程。主要科研方向及项目研究方向钢-混凝土组合结构、高层建筑结构、结构仿真分析科研项目主持和参与包括国家自然科学基金和省自然科学基金在内的纵横向科研项目共30余项。科研内容包括柱不全贯通型钢管混凝土节点轴压、偏压及抗震性能研究、穿心暗牛腿钢管混凝土柱节点研究、冷轧带翼钢筋最小配筋率研究、广东省博物馆大型桁架结构及拉杆节点试验研究、广州市歌剧院大型足尺空间铸钢节点试验研究、名盛广场大跨度拱式转换结构试验研究、广东省科技中心大型空间结构施工仿真分析、台山核电厂常规岛大跨度钢结构特种节点设计与研究、核电站建构筑物混凝土结构耐久性设计关键技术研究与应用等项目。 主要学术论文及获奖论文在《土木工程学报》、《建筑结构学报》、《工程力学》等国内外期刊及会议上发表学术论文数十篇；参编学术专著1部；获奖获得省科技进步三等奖1次获得发明专利1项，实用新型专利1项。获得省教学成果一等奖、二等奖各一次，两次获得校级教学成果一等奖，两次获得校级教学成果二等奖。教学效果得到学生的好评及学校的肯定，多次荣获校教学优秀奖。
钢筋混凝土楼板产生裂缝的原因及防治措施论文
摘要: 现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的原因有多种,本文对其产生裂缝的原因进行分析,从设计和施工两方面阐述了防治裂缝的措施,并提出了控制现浇钢筋混凝土楼板裂缝的具体措施。
关键字: 钢筋混凝土楼板;裂缝;防治措施
Abstract: Reinforced concrete slab cracks in a variety of reasons, this produces cracks on its analysis of the design and construction of two set of measures to combat crack and proposed a control place reinforced concrete floor concrete measures.
Key words: reinforced concrete floor; crack; prevention measures
1前言
随着我国房地产行业的快速发展,大量的新建住宅不断落成,一些建设过程中出现的质量问题也引起了大家的关注,例如住宅的钢筋混凝土楼板常会出现裂缝。虽然这些裂缝的存在对结构的整体质量影响不是很大,但是这些问题却常常受到业主们的投诉。所以,找出现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因,同时提出裂缝的防治措施具有现实的意义。
2住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因
混凝土的水泥用量、塌落度、水灰比不当
现浇混凝土中的'水泥用量越大,产生的水化热就越高,总的发热量就越大。现浇混凝土的温度随水泥用量的增加而提高,水化热引起混凝土内部温度的升高,形成内外较大的温差,而温差引起的应力会使混凝土产生裂缝。混凝土硬化过程是水、沙子、石子与水泥化合的结果,水灰比大,混凝土硬化时的收缩增大,从而产生裂缝。商砼的坍落度大,浇筑时易产生粗骨料少和砂浆多的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。如果使用含泥量大的砂配制,这样会造成混凝土收缩大,强度低,易因塑性收缩而产生裂缝。
混凝土浇捣后过分抹干压光
混凝土楼板浇捣后,过分抹干压光将会使细骨料过多地浮到楼板表面,这样会在混凝土表面形成含水量很大的水泥浆层,其中的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙,这样会引起表面体积碳水化收缩,使混凝土板表面产生龟裂。
混凝土浇捣养护不当
如果养护不当也会造成现浇混凝土楼板产生裂缝。混凝土楼板暴露于大气中,楼板表面的水分蒸发过快,混凝土硬化缺乏足够的水化水,这样会产生混凝土的体积收缩,混凝土不能抵抗这种应力而产生开裂。
现浇混凝土楼板施工中过分振捣,模板和垫层过于干燥
混凝土浇筑后,如果过分振捣,混凝土的粗骨料沉落,同时挤出水分、空气,造成表面形成砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。模板、垫层在浇筑混凝土之间如果洒水不够,就会造成模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,从而产生裂缝。
混凝土楼板早期受荷和模板下沉
在楼面荷载的作用下,混凝土楼板强度未达到要求而过早拆模,超出楼板混凝土能够承受的应力而产生裂缝;模板支撑系统不牢固,从而楼板出现向下挠曲,容易产生通长的裂缝。
板顶负筋配置情况如间距、保护层厚度不当
施工中不注意楼板上层负筋(一般较细)的保护,将其踩弯或整体下沉偏移原来标高位置,都会造成支座的负弯矩区楼板上表面混凝土受拉,从而出现裂缝。负筋间距过大和保护层的厚度过厚,也会使板顶混凝土产生裂缝。
预埋线管处的裂缝
现浇钢筋混凝土楼板通常要预埋电气线管,这样会使混凝土截面受到削弱,从而产生应力集中,特别是预埋线管的直径较大时,在这些楼面部位易产生裂缝,所以,在较粗的线管和多根线管集散处应当采取短钢筋网加强。
3防治措施
设计中,现浇钢筋混凝土楼板除需考虑强度外,还必须进行裂缝验算,同时可以适当增加板厚,增强楼板的刚度,减小楼板的挠度。在满足强度的要求下,混凝土楼板宜采用直径小、密度大的方式进行布筋,这样可以减小温度及收缩引起的应力影响,也可以适当提高配筋率,从而提高混凝土体的极限拉伸应变能力。另外,混凝土标号设计强度不能太高(高标号混凝土收缩变形大)。
施工方面应严格按配合比进行计量投料,同时控制搅拌时间和水灰比,保持混凝土强度及坍落度一致。严格控制板面负筋保护层厚度,为了控制好负筋保护层厚度,必须足够的钢筋马凳(间距为800 mm 左右)来固定负筋的位置,保证负筋在浇筑时不下沉,控制好其保护层的厚度,防止板负筋保护层过厚而产生裂缝。现浇板上不能过早施加荷载,因混凝土强度达到 kg/mm2后才允许在其上踩踏或安装模板及支架;在规定的养护时间内,应对混凝土加以合理养护,防止干缩变形出现裂缝。现浇混凝土楼板必须采用平板振捣器振捣,水平和垂直方向各一遍,每次振捣相互重叠1/3 的振捣宽度,不留施工缝。
4结束语
现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝是建筑工程中经常出现的质量问题,我们只有在设计和施工过程中针对产生裂缝因素进行全面考虑,同时严格遵守设计施工规范,并制定正确的处理措施,楼板裂缝的出现是可以预防的。
随着工程施工技术的不断发展，在住宅建设中，用现浇楼板形式替代预应力空心板楼面形式，解决了预应力空心楼板拼缝纵裂的质量通病，加强了结构的抗震性能。但在相当一部分现浇楼面结构中，在边跨板面出现顺板外缘裂缝，在房屋角部板面往往出现呈等腰三角形的45°斜裂缝等。现浇钢筋混凝土楼板裂缝，已成为住宅工程最严重的质量通病之一。引起建筑裂缝的因素是多方面的，笔者就现浇钢筋混凝土板裂缝产生的原因进行分析，并提出防治对策，供大家参考。一、 裂缝现状1、 裂缝种类①、温差裂缝：由于温度变化，混凝土热胀冷缩而形成的裂缝。此类裂缝都集中于屋面板和建筑物上部楼层的楼板上。②、收缩裂缝：混凝土在凝结、硬化过程中，由于材料自身收缩而形成的裂缝。③、结构裂缝：虽然现浇板承载力均能满足设计要求，但由于预制多孔板改为现浇板后，墙体刚度相对增大，楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突出处，往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的45°斜裂缝，板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等。④、构造裂缝：现浇楼板厚度一般为80～100mm，住宅设计中将PVC电线管均敷设在楼板内，使凡有PVC管处的混凝土保护层减薄，易出现构造裂缝。2、 裂缝形式①、斜裂缝：斜裂缝常出现于墙角，特别是建筑物端部最后一间，呈45°状。②、纵、横向裂缝：沿楼板纵、横向出现，一般于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位，或直线或折线状。③、不规则裂缝：裂缝出现部位、形状无规则，成散状或龟裂状。④、贯穿或不贯穿裂缝：绝大多数裂缝出现在楼板表面，为不贯穿裂缝。极个别裂缝从板面一直裂到板底，呈贯穿状。3、 裂缝出现时间收缩裂缝属早期裂缝，一般出现在混凝土浇筑后的1个月中；构造裂缝属于中期裂缝，一般出现在6个月以后；温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝，一般1～2年后出现。二、 裂缝原因分析1、 设计方面①、楼板厚度：楼板厚度虽能满足承载力要求，但随着住宅开间和厅面积的增大及不少房产开发商取消了传统的在现浇楼板表面铺30mm细石混凝土地坪，致使楼板厚度不能满足构造要求。②、配筋计算：不少设计单位仍按照单向板计算方法来设计配置楼板钢筋，支座处仅设置分离式负弯矩钢筋。由于计算简图与实际受力情况不符，单向高强钢筋或粗钢筋使混凝土楼面抗拉力不均，局部较弱，无筋处易产生裂缝。部分设计单位对现浇楼板构造筋配置不重视：墙角无放射筋、薄弱环节无加强筋、负弯矩处钢筋配置不够。③、混凝土强度等级：预制多孔板改为现浇楼板后，大部分住宅工程都采用预拌混凝土浇捣，但有些设计单位选用的楼板混凝土强度等级过高，使水泥用量增加、水化热加大，从而加速产生混凝土温差裂缝和收缩裂缝。④、板内布线：现浇楼板内暗敷PVC电线管，有的甚至两根电线管交错叠放，管道上口混凝土保护层超薄，混凝土抗拉强度减弱。2、 施工方面①、盲目赶工期：为抓进度、赶工期，楼板混凝土浇捣完，尚未到达规定强度，即已上人操作，并堆放施工荷载，使楼面混凝土受到损伤。②、养护马虎：混凝土浇捣完后未进行表面覆盖和浇水养护或养护时间不足，导致混凝土表面失水过快，由收缩产生拉应力，造成表面裂缝。③、支模拆模：模板支撑立杆与楼面接触部位没有设楔子，使混凝土在浇捣过程及成型后局部变形，导致裂缝产生。底模拆模时间过早，混凝土受到内伤。④、钢筋未设撑脚：楼面支座处负弯矩配筋未设置撑脚，施工人员踩在负弯矩钢筋上，使钢筋下沉，混凝土保护层厚度增加，楼板有效截面高度h0减少。⑤、振捣不当：平板式振动器过度振捣楼板混凝土，造成粗骨料下沉，板面出现砂浆层，混凝土强度降低，也易出现干缩裂缝。3、 材料方面①、混凝土坍落度过大：为了保证预拌混凝土的可泵性，部分楼板混凝土坍落度设计过大，导致混凝土流动性增加。②、混凝土配合比不当：为满足工期要求，加快施工进度，施工单位常将柱、墙、梁板混凝土改为同一强度等级，并一次性浇捣，从而造成楼板混凝土配合比不当及提高了楼板混凝土强度等级。③、外加剂、掺合料掺量过多：预拌混凝土中粉煤灰、矿粉等掺量过多，使混凝土早期强度偏低，抗拉强度达不到要求。④、原材料质量波动：混凝土搅拌站在混凝土生产前，未对原材料进行严格检验复试。个别水泥、外加剂、掺合料质量波动，粗、细骨料含泥量超标，甚至使用细砂、特细砂，严重影响混凝土质量。⑤、混凝土供应间歇时间长：由于受道路交通制约等方面原因，不能保证混凝土连续浇捣，加之现浇楼板施工冷缝的增多，给裂缝以可乘之机。4、 裂缝产生的主要因素经过对各种影响因素的对比分析，引起现浇钢筋混凝土楼板裂缝的主要影响因素如下：①、混凝土温度变形和收缩变形引起的裂缝：钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共处于同一个大气环境中，当环境温度和湿度变化时，这些混凝土构件相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体形上的差异，板的体积与表面积的比值较小，混凝土的收缩变形较大。具体地说，在水平方向上楼板的收缩变形一般均超前于（或大于）梁、柱、墙，使板内出现拉应力，梁内出现压应力。另外一个方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下，经热涨和冷缩的反复作用，它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板将产生较大的主拉应力。以上两个作用力的叠加，在对板形成最不利状态的时候，当板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度，并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候，楼板内就会产生裂缝。裂缝的位置取决于两个因素，一是约束，二是抗拉。对楼板来说约束最大的位置在四个转角处，因为转角处梁或墙的刚度最大，它对楼板形成的约束也最大，同时沿外墙转角处因受外界气温影响，楼板属收缩变形最大的部位；一般来说板内配筋都按平行于板的两条相邻而设置，也就是说转角处夹角平分线外的抗拉能力最薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处，而且呈45°斜向放射状。②、混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料：当前工程施工中现浇钢筋混凝土楼板的混凝土普遍采用泵送混凝土，其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大，石子粒径又较小，为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现局部应力集中，若外墙转角处楼板只按老规矩配筋，已经不能适应这种变化了的条件实况，很容易产生裂缝。如果对混凝土养护不当，也会产生干缩裂缝。③、楼板内埋设电线套管，特别是近些年来普遍推广使用PVC管代替金属管以后，使板内有效截面受到不同程度的削弱（以板厚100mm为例，若埋设直径20mmPVC电线套管，而该管垂直于板跨方向铺设时，则该处混凝土受拉截面减少1/5），又因该管与混凝土的线胀系数不一致，粘结效果差，这是沿电线管埋设方向就可能因为应力集中而出现裂缝。④、由于施工措施安排不当，楼板近支座处负责弯矩钢筋常常被操作人员踩踏下沉，又没得到及时纠正，使其不能有效发挥抵抗负弯矩的作用；更有甚者，个别施工单位为了迎合发展商不合理的工期要求，片面地追求施工进度，楼板混凝土还没有足够的强度，就迫不及待地上人操作和堆重载，使其产生过大的变形，导致裂缝产生等等。三、 裂缝控制措施1、 设计方面①、按双向板配筋：为使楼板计算简图与实际受力情况一致，现浇楼板应按双向连续板计算配筋。为减少开裂，宜采用双面配筋，增加表面配筋量。楼板最小配筋率 ，且应采用细直径螺纹钢筋。②、增加楼板厚度：考虑到楼板双面配筋，并且楼板内暗敷电线管线较多，再加上楼面上30mm细石混凝土地坪常被取消等因素，现浇楼板厚度应为120mm。③、控制混凝土强度：多层、小高层住宅楼板预拌混凝土强度应≤C30，高层应≤C35。④、加强构造配筋：为克服墙角45°斜裂缝，应在墙角配置放射筋（特别在建筑物端部），长度大于1/3跨（不少于～）。上部支座处负弯矩钢筋宜每隔1根设置1根通长筋，以抵抗板中裂缝及端头裂缝。除受力筋满足要求以外，分布筋间距应适当加密，间距150～200mm。使楼板受力均匀，增强混凝土抵抗温度、干缩变形能力。当选用冷轧扭钢筋时，最小配筋率应满足规范要求。⑤、管线敷设：预埋电线管位置应设置在楼板上下两皮钢筋当中，严禁两根管线交错叠放，可采用接线盒方式。当楼板厚度较薄时，应在管线外侧增加钢丝网。2、 施工方面①、合理确定时间：按科学规律安排施工工期与进度计划。楼板混凝土浇捣完成后，其强度未达到，施工人员不得在楼面操作及堆载材料。②、严格养护：楼板混凝土浇捣完毕后，根据当时室外气温，确定养护方案。冬、夏季节，应采取混凝土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完成后12h内，必须进行浇水养护。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇水养护不得少于7d；对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土，浇水养护不得少于14d。③、控制拆模时间：模板的周转配置，应考虑到规定的拆模时间，跨度大于2m，小于8m的现浇楼板，其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%，当跨度大于8m的现浇楼板，其拆模混凝土强度必须达到标准值的100%，防止过早拆模引起的混凝土损伤。同时，模板支撑立杆下部与楼面接触部位应设楔子顶紧，防止混凝土在浇捣过程中变形。④、控制负弯矩钢筋位置：在楼板负弯矩钢筋处设置撑脚和马凳，楼面钢筋上设置跳板，严禁在混凝土浇捣过程中踩踏钢筋，确保负弯矩钢筋的正确定位。3、 材料方面①、合格确定混凝土的配合比和坍落度：在混凝土配合比设计时，应全盘考虑，多用骨料、少用粉料，以减少裂缝产生。坍落度应适当控制，不宜过大，多层和小高层小于140mm，高层宜小于180mm，尽可能较少混凝土的流动性。应选用高等级低水化热的矿渣水泥，减少水泥用量和水化热。②、严格控制混凝土掺合料掺量：混凝土掺合量的掺量比例应合理，以保证混凝土早期强度，提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比，最大用水量应＜180㎏/m3。③、严格原材料检验试验：在拌制混凝土之前，必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试，不合格的材料不得使用。④、保证混凝土连续浇捣：在配备混凝土运输车辆时，应充分考虑交通路况的影响，确保混凝土浇捣的连续性，减少施工冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间过长时，应采取接浆处理等应急措施。4、 裂缝防治对策①、要与设计商榷，在采用商品混凝土泵送施工的条件下，处于墙转角处房间内的现浇钢筋混凝土楼板，建议适当增加配筋以提高楼面混凝土的抗拉能力，如适当增加板厚；提高板的配筋率；采用“细筋密筋”配置等方法。由于受到不同条件的限制，以上方法可选择采用。②、提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角的内墙面，可采用加贴保温隔热材料的办法，使温差对楼板变形带来的影响减少到最低限度。③、楼板内PVC电线套管只允许平行于楼板受力方向（或双向板的短边方向）埋设，埋在楼板内的PVC电线套管上下部应加铺宽度不小于40mm的钢丝网片作为补强措施。④、有条件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如可将端跨设计成简支板的形式，即楼板与梁之间设置施工缝隔离。⑤、严格施工管理，浇捣楼板混凝土时铺设操作平台，防止施工操作人员直接踩踏上层负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋维护，随时将位置不正确的钢筋进行复位，确保其位置准确。⑥、设计楼板底模及支架时，应充分允许考虑能够满足承受各种可能的施工荷载的需要。混凝土浇捣后必须留有足够的养护时间。除非采用针对性的技术措施，否则只有当混凝土强度大于12MPa时，才可允许其上进行各项施工作业活动。⑦、加强混凝土的养护监督。混凝土应在浇筑以后12h内进行覆盖和浇水，当气温在20℃左右时每天应浇4次；气温在25℃以上时应浇6次；气温低于5℃时，应停止浇水改用塑料薄膜或草袋覆盖养护，以防治温度收缩裂缝产生。养护时间最短不少于7天。
混凝土裂缝产生的原因及控制措施论文
无论是在学习还是在工作中，大家都写过论文吧，论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗？以下是我帮大家整理的混凝土裂缝产生的原因及控制措施论文，希望对大家有所帮助。
混凝土裂缝产生的原因及控制措施
摘要：
在建设工程中，混凝土结构与构件出现不同程度的裂缝，对结构造成一定的损伤，这严重影响了混凝土的强度和变形，甚至对结构的安全造成一定的威胁。严重的可能会威胁到人们的生命和财产安全，所以预防和处理好混凝土的裂缝就尤为重要了。
关键词：
收缩裂缝；温度裂缝；沉陷裂缝；措施
随着时代进程的迅猛发展，我国的建设市场规模正日益增大，混凝土在现代建筑工程中占有重要地位。混凝土裂缝不仅影响使用功能，而且影响混凝土的强度和变形，进一步会引起钢筋的绣蚀，最终影响结构的持久性和耐久性。因此本文对混凝土裂缝的成因、处理措施和补救方法进行探讨。
1、混凝土裂缝的成因
混凝土是由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而成的一种非均质脆性材料，由于其组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同，所以混凝土的裂缝产生原因也是各种各样的：
收缩裂缝
混凝土收缩是混凝土材料本身固有的一种物理现象，据测试混凝土的收缩值一般在（4—8）×l0一4，混凝土抗拉强度一般在2~3Mpa，弹性模量一般在（2—4）×l04 Mpa。由公式8=盯/E（式中8：为应变值、盯：为混凝土应力、E：为混凝土弹性模量）可知混凝土的允许变形范围仅在万分之一左右，而混凝土的实际收缩在（4—8）×l0_4，混凝土实际收缩大于混凝土允许变形范围，因此混凝土的裂缝是不可避免的，关键在于控制裂缝的宽度。
混凝土表面有可能失去水分而产生收缩，而塑性收缩产生的主要原因就是混凝土在凝结前的强度很小或者几乎没有，还可能是混凝土在刚刚凝结强度很小的时候，被大风或者高温所影响，其表面的水分流失过快，造成较大的负压从而使混凝土的体积急剧的收缩，因此发生龟裂状况。
温度裂缝
温度裂缝是混凝土内部约束引起的，多发生在大体积混凝土、高强混凝土或温度变化较大地区的混凝土施工过程中。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错。大体积混凝土从浇注时起，到达设计强度为止，即施工期间产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程，水泥用量多，结构截面大，因此，混凝土浇注以后，水泥放出大量水化热，混凝土温度升高。由于混凝土导热不良，体积过大，相对散热较小，混凝土内部水化热积聚难以散失到环境中，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快。升温阶段，混凝土表面温度总是低于内部温度。由于热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快，中心部分与表面质点间形成相互约束，中心属于约束膨胀，不会开裂；表面属于约束收缩，当表面拉应力（t）超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热，混凝土由升温阶段过度到降温阶段，温度降低，体积收缩。由于混凝土内部热量是通过表面向外散发，降温阶段，混凝土表面温度与中心温度仍然存在差值，如果过大，同升温阶段一样产生表面裂缝。降温过程，混凝土体积收缩，同时，考虑到边界条件和地基的约束，属于约束收缩。
结构裂缝
虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求，但由于预制多孔板改为现浇板后，墙体刚度相对增大，楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处，往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的450斜裂缝，板端负弯距较大处的板面拉裂缝等。
结构基础不均匀沉降引起的裂缝
当结构的基础沉降不均匀时，结构构件受到强迫变形，导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切左右，从而使得结构构件开裂，随着不均匀沉降的进一步发展，裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大，因此裂缝宽度较大，多呈450，并且通常是贯穿性的。
2、混凝土裂缝的防治措施
控制收缩裂缝的措施如下：
干缩裂缝的主要预防措施：选用收缩量较小的中低热水泥和粉煤灰水泥，这样会减少水泥的用量。另外水灰比会影响混凝土的干缩，所以在混凝土的设计中应控制好水灰比，还要添加适量的减水剂。在混凝土搅拌配合中要严格控制用水量。在结构中设置合适的收缩缝。塑性收缩裂缝的主要预防措施：选用收缩强度较小的水泥，比如硅酸盐或者普通的硅酸水泥，另外在混凝土最后凝结前可以采取覆盖塑料薄膜的方法来保持表面的水分，减少大风高温条件下水分的`严重流失。控制温度裂缝的措施如下：
采用底水化热、高强度水泥，以减低水泥水化热，提高混凝土的抗裂能力；水泥使用前进行水化热测定，水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法（直接法）》测定；改善骨料级配，采用导热性好、线膨胀系数小、级配合理的骨料，减少混凝土温度应力。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇注初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。掺用混合材料以减少用水量、节约水泥，降低混凝土的抗裂能力。
掺用外加剂减缓水化热的发生速率。为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
控制沉陷裂缝的措施：
对于松软不结实的土质进行加深巩固，保证进入冻土里的支撑模板有足够的硬度，一定要结实牢固支撑均匀，使其处于平稳均匀的状态。
3、裂缝产生后常见的补救办法
表面修补法。适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理，亦适用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。表面涂抹水泥砂浆、环氧胶泥、油漆和沥青。
内部修补发。用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。
结构补强加固法。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构做补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。
4、总述
以上对混凝土裂缝产生的原因进行了初步的探讨，收缩裂缝和温度裂缝是混凝土结构中普遍存在的问题，但是应用我们本文提到的措施结合实际工程通过采取相应的措施，对温度有效控制，混凝土的收缩裂缝和温度裂缝是完全可以避免的。沉陷裂缝通过合理的设计，严格把好材料进料关，系统控制施工工艺，严格操作程序，沉陷裂缝是可以得到解决的。此外，遇到大体积混凝土的浇注，合理地分缝分块，避免过大的高差和侧面长期暴露，确保工程质量。
参考文献
[1]罗先兵，现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及防治措施[J].西部探矿工程，2006.
[2]中华人民共和国建设部，混凝土结构设计规范(GB50010-2010)
[3].北京：中国建筑工业出版社，2010.
拓展：面板混凝土裂缝预防措施
完全避免面板混凝土裂缝是很困难的，必须采取综合措施加以预防。
一、 结构性裂缝的防治
面板结构性裂缝的防治主要不是从面板本身而是从堆石坝的设计和控制坝体施工质量方面着手，应采取措施防止面板支撑部分过多的不均匀水平位移和沉降造成垫层和面板之间的脱空。设计时对坝坡的选择以及各项坝料的压实指标的选择应考虑面板支撑体的稳定，施工时要严格按照设计要求控制施工质量，待坝体沉降稳定后才可进行面板浇筑。
1、建基面的处理。一般面板堆石坝建基面，着重在迎水面以下坝厚约1／3处范围内进行严格处理，而其他区域，如有较厚的砂砾石覆盖层，一般不全部挖除，只做压实度或孔隙率检测，基础满足设计要求后即可作为建基面。对两岸坝坡需进行植被和覆盖层清理，对局部坡度较陡或反坡位置进行削坡或用混凝土、浆砌石补坡至设计坡比。
2、控制坝体填筑质量。堆石体变形的控制，主要控制填筑密实度和岩体强度。岩体强度的控制主要是施工过程中对不同填筑区按相应要求的岩性：来开挖取料。选择较高的填筑密实度，主要通过控制填筑料的级配及碾压质量实现，尤其是填筑料的级配，堆石体的压实度和力学性质与级配的关系极为密切，级配良好的堆石料经压实后可以获得较高的变形模量和较高的抗剪强度。
在大坝填筑过程中，严格按照设计参数进行施工，采用坑探法、质量附加法对施工参数及压实效果进行双重控制，保证大坝填筑碾压质量，避免大坝后期沉降过大。为减小坝体不均匀沉降，在填筑过程中，尽量使坝体全断面均匀上升。如由于度汛需要抢临时度汛断面的填筑，也应尽量避免上下游出现大的高差。
3、面板合理分缝及合理配置钢筋。根据三维非线性有限元计算结果，面板在大坝两坝肩周边处呈三维复杂受力状态，且多为受拉区，而面板中部多为受压区。根据上述受力特点，受拉区面板宜采用窄型板，并设置张性缝；受压区面板宜采用宽型板，并设置压性缝。压性缝问布置隔缝材料，避免压应力过大而引起面板抬动或翘起。此外，在面板受拉区、压应力较大部位、周边缝等重点部位应布置双层钢筋，提高面板适应变形的能力。
二、非结构性裂缝的防治
面板非结构性裂缝的防治主要是从面板本身所用的材料和面板施工方法上采取措施。对由于施工不当和材料化学反应所引起的裂缝，只要采取合适的配合比、满足面板混凝土的施工度要求、加强施工管理控制面板施工质量等措施来避免。对具有碱活性的骨料，应按规范要求严格控制单方混凝土的总碱含量。面板收缩裂缝的防治是面板裂缝防治中最重要的也是最困难的工作。
1、优化面板混凝土配合比
在面板混凝土配合比设汁方面应选用优质的原材料配制面板混凝土。
选用水化热低的水泥，用粉煤灰代换部分水泥，以减少水化热温升从而降低面板因内、外温差引起的表面裂缝和水化热消散后混凝土收缩而引起的贯穿性收缩裂缝。
选用线膨胀系数小的骨料配制混凝土，以减少因温度变化引起混凝土的体积变形。
选用优质混凝土减水剂，在满足混凝土施工坍落度的前提下，降低面板混凝土的单方用水量，以减少混凝土的干缩量。
在满足设计强度的前提下，尽量降低混凝土胶凝材料的用量，以减少混凝土的凝缩量。
使用掺纤维混凝土。在混凝土中掺加适量的聚丙烯纤维，可以抑制早期裂缝形成和发展；降低混凝土的弹性模量，提高混凝土的极限拉伸值；提高混凝土的抗冻等级，改善抗渗性和耐久性。此外，混凝土拌和物应满足面板施工的要求，具有较好的和易性、流动性、凝聚性。
2、降低地基约束作用力
取消或减少面板架立钢筋插入坝体，并在面板浇筑前在基面上喷涂乳化沥青，使面板与其基面之间可以产生小量相对位移。此时基面对面板收缩变形产生的约束作用力可认为等于面板和其基面之间的摩阻力。因而该约束作用力可人为加以控制。如使面板摩阻力（阻滑力）小于面板在坝坡上的滑动力，这样不仅可大幅度减少面板致裂的约束力，还增加了面板水平截面的预压应力，有利提高面板抗裂能力。
加强面板施工质量管理，避免抗拉薄弱面
采用面板二次压面的施工工艺。面板二次压面工艺有助于消除面板表面因温度骤降和失水而产生的表面裂缝。
降低面板混凝土人仓温度以减少基础温差从而达到减少冷缩裂缝的目的。面板浇筑的环境温度一般以5～25℃为宜。
面板施工期间做好面板的保温、保湿、防风等养护工作，以减小面板混凝土的冷缩和干缩。
①保湿。面板长期保湿养护是面板防裂的主要措施之一。在面板混凝土脱模并二次抹面后，表面覆盖带塑料薄膜的保温被，定时洒水保湿，防止混凝土表面水分过快蒸发而形成干缩裂缝；
②保温。在中后期，在覆盖带塑料薄膜的保温被的基础上，不问断洒水保湿，达到保温的目的，避免水化热作用或外界温度影响产生混凝土内外部温差，从而产生温度裂缝；
③防风。风速是引起面板裂缝的重要原因。风速增大将引起混凝土热交换系数增大，从而导致面板表面温度降低，面板内外温度梯度变陡，拉应力剧烈增加，导致面板裂缝。
建筑工程中的混凝土与钢结构技术探析论文
在社会的各个领域，大家肯定对论文都不陌生吧，论文可以推广经验，交流认识。相信许多人会觉得论文很难写吧，下面是我整理的建筑工程中的混凝土与钢结构技术探析论文，欢迎大家分享。
摘要： 众所周知，在建筑工程中，混凝土与钢结构是最主要的承重部分，不仅在施工的过程中有非常重要的影响，在工程结束以后，后期的使用过程中也有着较大的影响。可以说混凝土和钢结构的好坏对于整个建筑工程企业的未来发展具有非常重要的影响。因此为了确保工程可以安全稳定，就需要加强建筑结构施工技术的研究，混凝土与钢结构的施工技术包括很多方面，本文主要针对混凝土与钢结构施工过程中的施工技术进行分析。
关键词： 混凝土；钢结构；建筑工程；施工技术；
随着我国城市化不断推进的进程，建设工程也在持续发展，建筑工程的项目也随之增多。近几年来建筑企业对于工程质量以及建筑结构的安全性和稳定性有了更高的关注度，在建设工程中混凝土与钢筋是最主要的建设材料，他对于整个工程的承重能力有非常密切的影响，因而混凝土与钢结构的施工技术是十分关键的，必须要对其施工技术进行反复的研究和斟酌，保证建筑工程可以为企业带来最大的效益，保障建筑在后期的发展可以安全稳定。
1、建筑工程中混凝土结构的施工技术探讨
混凝土结构裂缝控制技术
在工程的建设过程中，混凝土的质量和建筑物的整体质量，有着非常密切的关系，在混凝土使用的过程中，出现最多的问题就是裂缝。究其原因，除了本身的质量问题，还与外部环境的影响有关。裂缝问题需要重视起来，因为这不仅关系到建筑物的质量，同时还影响着施工人员的生命安全。裂缝现象对于混凝土的结构的强度以及抗拉力的影响都很大，如果混凝土结构中出现裂缝现象较多，或者是裂缝较大的情况，那么很容易会使混凝土的整体结构出现断裂或者坍塌的现象，十分不利于工程的长远发展。出现这种裂缝，最主要的原因还是使用材料的质量不过关，另外还与施工人员的专业水平和责任意识有关，或者施工过程不规范等等。针对以上的问题，必须要有针对性的设置解决方案，对裂缝进行有效的控制。从最根本上的一个解决办法就是保障混凝土的材料质量合格过关，在施工过程中也要按严格的按照施工的标准和规范进行，同时要提高工作人员的专业素质和专业技能，保障混凝土的施工和养护工作都可以有效的进行。
浇筑技术在混凝土结构施工中的应用
混凝土的施工过程避免不了浇筑，浇筑工作开始之前要进行一系列的准备工作，首先需要对施工人员进行专业的培训，让他们了解混凝土浇筑的方案，以便后期清晰的完成工作。浇筑的要求标准和模板都需要进行明确，同时要保证模板清洁内部不允许有任何的杂质或者灰尘，这都会影响到日后的呈现效果。对于模板来说还要检查是否有残缺凹陷的部分，如果有就需要采取进一步的修复措施，确保模板平整，以保证混凝土浇筑的表面的美观。在做好一系列的准备工作以后，施工的过程中还要对钢筋的数量进行统计，保证结构质量达到要求的同时又可以节约材料，整个浇筑的过程也需要严格的按照规范来进行，过程需要是连续循序渐进的，不能拖拉的时间太长，时间过长则会影响浇筑的整体效果。整个过程需要有专门的人员进行指导和监督，确保施工是规范科学的，这可以减少日后大量的维护工作。
混凝土材料的配比搅拌技术。
混凝土材料的配比与搅拌对于混凝土的结构质量也有着很明显的影响效果，在施工过程中首先要对混凝土材料进行配比实验，在这个过程开始之前要对混凝土的使用说明进行严格的分析，十分注意该种混凝土在配比中的事项，基于此可以进行多次的配比实验工作，在良好的实验环境中对配置混凝土应该注意的条件以及其他要求进行规范，同时要保证混凝土材料多以饱和面干状态存在，避免出现过多的颗粒影响混凝土的质量。另外由于混凝土的搅拌可能会受到施工环境以及施工用料等多种原因的影响，为此在搅拌的过程中就要严格的把握先后的顺序以及用料的时间和配比等问题，这样才能够保障搅拌工作的规范。
混凝土结构养护技术
混凝土结构在施工完成以后并不可以放置不管，日后的养护工作也是必不可少的。混凝土的养护施工要格外注意，周围的环境的控制，混凝土养护期间如果受到气候环境等因素的影响，那么很容易会影响到其日后的呈现效果。比如要保证混凝土的湿度和温度的恒定，另外温度要适中，不宜过高也不宜过低，在混凝土的养护期间，要时刻的关注天气预报，根据具体的天气情况来制定养护的计划，确保在掌握气候变化的同时根据实际的情况来采取有针对性的措施，保证养护工作质量，可以有效的提高混凝土结构的使用寿命，避免出现裂缝或者其他的问题。
2、建筑工程中钢结构的有关技术探讨
螺栓装配技术
钢结构施工与混凝土结构施工同等重要都是建筑工程质量最直接的`影响因素，现阶段建筑工程施工中，钢结构的特点就是种类复杂多样，有纯钢结构，钢筋混凝土结构等等，目前营养效果最好和承重承压力最好的都是钢筋混凝土，应该广泛推崇。在钢结构的施工过程中，螺栓装配技术是对钢结构进行组装和固定，从而提升钢结构的稳定性。在这个施工过程中，要先确定螺栓的安装以及标准的轴线位置，然后对其进行预安装处理。需要注意的一点就是要把握好误差，将误差控制在标准的范围内，误差过大的话会导致钢结构施工质量无法达到最终的验收标准。
钢结构吊装施工技术
吊装施工技术在螺栓安装之后进行，这样做是为了保障螺栓安装可以进一步稳定。在吊装过程中最困难的就是要保证好钢结构不会出现脱落的现象，这也是避免工作人员出现安全问题。若钢结构在吊装过程中出现不稳定的状况，那么当它与其他更加坚硬的东西相互碰撞时就容易产生破损。其次应用的专业的吊装机械进行施工，也要加强施工的管理力度，安排专业的人员进行现场监督和指挥，保障吊装施工可以有序安全的进行。
钢结构的焊接技术
钢结构的焊接技术是非常关键的一种技术，在钢结构的稳定过程中，焊接技术应用的相当广泛，这项技术开始工作之前需要大量的准备工作，比如要对钢结构的表面进行清洁，这样可以确保焊接更加平整美观，若是所施工的材料表面存在杂物和灰尘，那么焊接过程中很容易出现缺口，除了要保证钢结构表面的清洁以外，还要注意钢结构附近的工作环境清洁，然后根据施工要求和标准规范，确定钢结构需要焊接的位置。钢结构焊接施工对温度有非常高的要求，准备工作做好以后，不能立马进行焊接，需要对钢结构先进行预热处理，在温度均衡之后就可以进行正式的焊接工作了。焊接也是一项艺术活，这对于焊工来说要求很高，要保证好焊接的部位的平整和美观，避免焊接过程中出现缺口，一旦存在任何缺口，对于日后的养护工作来说就增大了困难。焊接工作对环境的要求也很高，为了保证施工人员的安全，在暴雨暴雪，雷电等天气都不可以进行这项工作。
3、结束语
混凝土结构和钢结构在建筑工程施工过程中是关键的部分，无论是对于施工质量，还是对于人们的生命财产安全，都有着非常密切的影响。为了保证社会的可持续发展以及建筑工程的质量安全，需要不断的提升钢结构和混凝土结构的施工技术做好混凝土结构施工过程中各种技术的养护工作，通过一系列的规范合理的操作，保证混凝土施工技术可以达到最科学的标准。同时掌握焊接技术的要领，把握好钢结构，施工中的平面布置以及结构的选择，保障钢结构可以稳定安全。通过加强钢结构与混凝土结构的施工技术，使二者可以更好的相互作用，相互辅助，在建筑施工过程中实现最长远有效的发展。
4、参考文献
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建筑毕业论文参考文献
难忘的大学生活即将结束，我们都知道毕业前要通过毕业论文，毕业论文是一种有计划的、比较正规的检验学生学习成果的形式，那么问题来了，毕业论文应该怎么写？下面是我帮大家整理的建筑毕业论文参考文献，仅供参考，希望能够帮助到大家。
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一、膳食纤维及其组成膳食纤维定义是指不被人体肠道内消化酶消化吸收，但能被大肠内的某些微生物部分酵解和利用的一类非淀粉多糖类物质及木质素组成。在结构上，膳食纤维主要由以下几部分组成：纤维（Cellulose）、半纤维素（Hemicellulose）、果胶（Pectin）、树胶（Gum）、木质素（Lignin）、抗性淀粉（Resistant Starch）等。二、膳食纤维分类 可溶性膳食纤维（SDF）：包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素。树胶、果胶、藻胶、豆胶、琼脂、羧甲基纤维素等b) 不可溶膳食纤维（IDF）：包括纤维素、木质素和部分半纤维素。纤维素、半纤维素和木质素、果胶及少量树胶。植物的细胞壁组成成分三、膳食纤维与营养虽然营养学界对膳食纤维的研究开展较早，但先前的资料主要关注这种食物成份对其他营养素吸收的不利影响以及粗纤维对消化系统的损伤。近年有关膳食纤维的研究不仅肯定了它有益于人体健康的保健功能，而且一些国家在膳食调查的基础上提出建议的摄入量。1970年前营养学中没有"膳食纤维"这个词，而只有"粗纤维"。粗纤维曾被认为是对人体不起营养作用的一种非营养成份。营养学家考虑的是粗纤维吃多了会影响人体对食物中的营养素，尤其是微量元素的吸收不利。然而通过近20多年来的调查和研究，发现并认识到这种"非营养素"与人体健康密切相关，它在预防人体的某些疾病方面起着重要的作用，同时也认识到这种"非营养素"的概念已不适用，因而将"粗纤维"一词废弃，改为"膳食纤维"。由于分析测试方法的进步，将膳食纤维分为两类：一类为可溶性的，一类为不可溶性的，二者合并即为总的膳食纤维。这两类膳食纤维对人体的某些慢性非传染性疾病起着预防和保健作用。因此也可以说"膳食纤维"是食物中具有保健功能的"功效成份"。
现代纤维艺术中麻纤维的创新应用,首先通过研究沃林格“抽象与移情”的相关理论和内容,为麻纤维材料表现研究奠定了理论基础。下面是我为大家整理的纤维艺术毕业论文，供大家参考。
纤维艺术一词来源于英文“FiberArt”，最早出现在20世纪70年代的美国。受欧洲壁挂艺术的影响，美国艺术家集传统艺术的精华，积极开拓现代纤维艺术。20世纪80年代随着中国的改革开放，纤维艺术也被引入中国，一些人相继受之影响，开始学习与参与，逐渐有了从事此类艺术的艺术家。
90年代末由清华大学美术学院率先在国内发起了“纤维艺术普及教育运动”，并通过“从洛桑到北京”国际纤维艺术双年展的学术交流平台，吸引了国内外众多艺术家共同参与，积极推动着中国纤维艺术的新发展，掀起了纤维艺术运动的热潮。而直接影响是国内50多所高等院校相继开设纤维艺术专业，在全国展开了对纤维艺术教育、学术交流、艺术创作的发展势头，良好地构建了一个新的精神家园，开辟了一片新的艺术天地。
纤维艺术之所以迅速地在国内得到发展，并被众多艺术家和纤维艺术爱好者接受，除普及教育运动和学习交流等外在条件影响之外，重要的因素，是人们对纤维艺术概念的科学定位的接受与认可。较传统的称谓“编织艺术”“织物艺术”“壁挂艺术”或“织锦艺术”更具有拓展性和时代感。纤维艺术的定位打破了传统观念，突破了传统的表现手段，其称谓更具有强烈的艺术感染力、亲和力和艺术表达魅力。
艺术形式以材料确定称谓的有诸多学科门类。如：油画、水彩画、水墨画、漆画等。各类造型艺术有各自不同的材料效能、不同的表达手段、不同的艺术魅力、不同的形式界定和不同的发展方向。从而创造出形式、风格各不相同的艺术作品，产生出不同的艺术接受和不同的艺术价值。纤维艺术这门学科应属典型的材料型艺术，是以纤维材料来定性的。纤维这种充满自然气息的材料质地，是与人类关系最为密切相关的，并具有一种与生俱来的亲和力。这种亲和力来自纤维材料自身的性质：柔、轻、暖、光滑。无论是在视觉上、触觉上、心理上都给人一种灵感。
传统的编织艺术、织锦艺术多采用动、植物纤维材料，再加上采用韵味情调的手工编织表现手段，吸取自然之灵气，奇思妙想任意塑造，工装饰或写实，能够唤起人们对大自然的深厚情感，抒发艺术家的思想情怀，其作品给人一种回归自然的“人情味”与柔和的审美艺术享受，在艺术接受上也能清除现代生活中大量使用硬质材料所带来的冷、硬、重、糙的反感情绪。
现代纤维艺术的产生，在很大程度上是由于艺术家们不满足于传统的表现手段和传统的材料的局限，而长期对新纤维材料的关注与尝试所产生的结果。早在20世纪初，在法国艺术家让·吕尔萨人倡导和影响下，壁挂艺术在国际上得到空前的发展和迅速的提高，尤其是在表现形式上，有着很大的超越。特别是60年代初，他在瑞士洛桑开创并定期举办“国际壁挂艺术双年展”，更是吸引了许多画家、设计家投入到壁挂事业中来，融入了新的设计创作观念和思想情感，以现代装饰的造型、色彩象征主义的艺术手法，丰富和强化了壁挂艺术的表现力，使其成为一种特殊的现代艺术表现形式。
国际纤维艺术双年展第一届到第三届，基本上是以古老传统的奥比松表现手法为主的作品，具有一定的故事情节，背景复杂繁多，人物写实，表现出精湛的工艺水平。从第四届开始，作品出现新的表现形式。特别是到了第五、六、七届，开始大量引用综合材料和综合表现形式的作品，出现从具象到抽裂、从平面到立体、从室内到室外等富有创造性的纤维艺术作品，反映了纤维艺术从传统艺术到现代艺术变迁与超越的过程。这种变迁与超越主要是艺术家推陈出新、长期对新材料的关注与应用所致。引用了不同的材料就确定了不同的表现手段，从而产生不同的表现形式。
传统的材料是以天然的动、植物纤维丝、毛、麻、棉为主，其主要表现手段是编、织等技术，而现代人造合成纤维材料化学纤维、玻璃纤维、光导纤维和金属纤维，另外还有纺织品、纸等材料的启用，使艺术家在创作风格上、表现手段上产生著强烈的 *** ，常常除了传统编织技法外，还采用环洁、缠绕、包裹、捆绑、贴上、悬挂、排列等新的手段融入创作中去。材料的超载，使艺术家们大胆地进行现代观念和现代表现手段的赛马式竞争。
在创作领域、价值观、美学观上产生强烈的超越的渴望。许多作品摆脱了只限于观赏、陈设和装饰的概念，而成为现实生活的深度介入，成为人与生活对话与交流的应用品，成为纯艺术形式或抽象表达语言。不论是平面形式的壁挂艺术，还是立体形式的软雕塑艺术，或是建筑空间中的纤维构成艺术，以及装置艺术和纤维生活用品，都是因为纤维材料的拓展与超越引起的纤维艺术革命，使其走向一种“多元化”的发展时代。纤维艺术走到今天是多少代艺术家为之努力的结果，是从古老艺术到现代艺术的一种超越，是从传统观念到现代理念的一种升华。
艺术需要不断的创新与发展，新的纤维材料还会不断的产生，新的表达形式也将会不断产生。这就需要我们冷静地思考：纤维材料是否有界定，纤维艺术表达形式是否需要界定，纤维艺术作品是否有界定范围等等。现代纤维艺术中的一些作品似乎已经处于“纤维艺术”的临界点，处于模棱两可的状态的纤维艺术要发展、繁荣，对纤维艺术范畴的科学界定是值得艺术家们关注与探讨的重要问题。
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内容摘要：纤维艺术在中国随着现代主义文艺思潮的影响和传播，艺术家们对纤维材料的积极探索，与世界各国纤维艺术的不断交流及高校纤维教育的开展，将会焕发出勃勃的生机。
关 键 词：纤维艺术 中国 发展
纤维艺术是现代艺术的一种形式,它泛指一切以纤维材料进行创作的艺术作品，包括各种编织、印染、绗缝、软雕等等。目前，中国的纤维艺术随着现代主义文艺思潮的影响与传播，艺术家们对纤维材料的积极探索，与世界各国纤维艺术的不断交流，及高校纤维教育的开展，中国的纤维艺术焕发出勃勃的生机。
一、纤维艺术的取材
古往今来人们穿的、用的都是纺织纤维制成的，日久天长在人们思想中形成了纤维艺术品的材料都是纺织纤维的意象。其实不然，当代纤维艺术的取材远不止可纺织的纤维。
1.“纺织纤维”一般的要求
可纺性方面的要求，如纤维的长度、粗细、强度等;舒适方面的要求，如弹性、吸溼、透气、抗静电等。
2.“纺织纤维”的分类
①天然纤维。常规的天然纤维有棉、麻、丝、毛，随着科学技术的发展，新的天然纤维又出现了，比如菠萝叶纤维与现在普遍使用的竹纤维。
②化学纤维。化学纤维是随着化工行业的发展兴起的，目前已经成为纺织纤维的主体。其包括再生纤维与合成纤维两大类。再生纤维，也叫做人造纤维，是利用天然材料经制浆喷丝而成，有再生纤维素与再生蛋白质之分。合成纤维是以石油为原料，经化学聚合而成，主要纤维材料有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。它们可以根据需要切割成不同长度或直接使用长丝。其统一的燃烧特点是熔融成滴。
3.现代纤维艺术取材的开放性
从古到今,任何艺术创作和视觉形象都离不开材料,在每一个具体的艺术领域中,艺术家总是努力地挖掘和探索一切可能的新型材料。随着现代主义文艺思潮的影响和传播，中国的艺术家们突破了传统材料的观念束缚，广泛探索，大胆开拓和试验，使得纤维艺术取材更为广泛和多元化。
二、纤维艺术在中国的发展历史
中国早在先秦时期，利用动植物纤维制作服饰及装饰品已经很常见。如用兽毛织成、上面绣著五彩花纹的衣裳。春秋时期，吴、越、郑、卫等国的织造、染色水平都已经达到一定高度。到战国时期，丝织物在织法上，不仅能织细密的平纹，而且能织复杂的斜纹，还能提花和绣花。中国还是全世界最早使用蚕丝做纺织材料的国家。两汉时期又出现了工艺更加复杂的缂丝。由于缂丝工艺多为皇亲贵族的奢侈品，所以只追求工艺的精美绝伦而很少考虑人工成本。
宋代母子经缂法的运用使缂丝艺术品纹丝的均匀性胜过当时的工笔绘画作品。当时用缂丝技法临摹书画原作已经达到惟妙惟肖的境地，其工艺之精湛令人叹为观止。虽然缂丝采用的编织材料和欧洲壁毯不同，但通经断纬的编织技法却是相通的。清代缂丝的中心转移到了苏州一带，这时使用的彩色纬线已有六千多种颜色。
新中国成立后，纤维艺术的成就主要表现在地毯行业，地毯作为中国传统工艺美术的一个主流品种之一，一向以编织120道壁毯作为约定俗成的技术和质量标准。运用传统的栽绒工艺，遵循现实主义的创作原则，追求写实的画面效果，在艺术作品中还原生活的真实原貌。中国的地毯作品《万里长城》作为国礼赠送给联合国总部，一时传为佳话。 20世纪80年代，中国进入了改革开放的快车道，纤维艺术也迎来了明媚的春天“……一批青年艺术家揭竿而起，切入纤维艺术语言的探索，塑造了一些纤维感较强的艺术形象。”
当代中国工艺美术家学习欧洲高比林的编织技法，在极其简陋的工作环境中，开始进行独立的纤维艺术创作。一批采用高比林编织技法表达中国传统审美意趣的纤维艺术作品，如《山高水长》《秋水长天》等获得了艺术界的高度评价。
三、展望中国的纤维艺术的发展前景
纤维艺术的手工编织的特性使得这门传统的手工艺独具民族文化的特性。只有当一门技艺与文化相结合，才能在艺术的道路上永葆青春，常开不败。
1.国际纤维艺术的交流
2000年“从洛桑到北京”纤维艺术双年展，聚集了中国、美国、日本、乔治亚等16个国家二百多位纤维艺术家，这些艺术家的作品在中国最具现代意识的大都市上海集中展示，为世界范围内各种传统与现代的纤维艺术提供了展示空间和研讨殿堂。这本身就是一件促进中国纤维艺术发展，展现中国纤维艺术文化的大事件。
2002年第二届“从洛桑到北京”国际纤维艺术双年展在中国12所高校纤维艺术家共同努力下，在北京拉开了帷幕。这标志著中国纤维艺术进入到了一个崭新的发展阶段，它引领着世界纤维艺术的潮流，建立了国际学术交流的平台。中国成为世界纤维艺术的热点地区，纤维艺术也因为有了中国大舞台而焕发了蓬勃生机。
2.中国纤维艺术教育的开展
林乐成教授,清华大学美术学院纤维艺术高等教育的开创者,于1985年首先开设了编织壁挂设计制作课，这应是中国教育史上在大学开设编织壁挂教学的第一课。2000年，他又率先正式招收了纤维艺术研究方向的硕士研究生，这也应是中国教育史上第一个纤维艺术研究方向的硕士学位教育。他的社会实践和教育探索可谓硕果累累。2000年，清华大学美术学院工艺美术系纤维艺术工作室正式成立。几年来，纤维艺术工作室学生创作实践作品纷纷获奖。林乐成教授出版的《纤维艺术》一书，是他多年教育研究的结晶,是我国的纤维艺术教育领域具有学术价值和应用价值的第一本纤维艺术专著。
如今,纤维艺术已经在中国的高校开花结果,一批热爱纤维艺术的教育工作者正乐此不疲地耕耘在讲坛和工作室里。我国的纤维艺术教育，已经初具体系和规模。与此同时,理论文化的建设和研究，也逐步由感性到理性,由表层到纵深地发展着。
中国的纤维艺术有着悠久的历史，在改革开放的今天更加快速地发展着。纤维艺术不断与国际交流，吸取著欧美纤维艺术观念的开放性思潮，保留发扬着我国古老而独有的情怀和含蓄深远的意趣，也基本实现了传统手工艺与现代科技的完美结合。我们有理由相信，我国的纤维艺术在中国的经济日新月异和政治环境十分稳定下，在不断与世界的交流学习中，在国内纤维艺术教育的普及和国人审美情趣的不断提高中，一定会开拓出美好的明天。
参考文献：
[1]林乐成，王凯.纤维艺术.上海画报出版社，.
[2]朱尽晖.现代纤维艺术设计.陕西人民美术出版社，
高性能纤维性能分析【摘要】分析了碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑 (POB)纤维和 M5 纤维等高性能纤维的重要特性以及它们的应用状况。 【关键词】高性能纤维;先进复合材料;分子结构;重要特性;应用 [中图分类号]TS102，528 [文献标识码]A [文章编号]1002-3348（2005）01-0054-04 高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从 20 世纪 60 年代开始研发并推广的纤维材 料， 它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。 所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩 3 强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m )等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分 子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。 高性能纤维可用于防弹服、 蹦床布等特种织物的加 工及纤维复合材料中的加固材料，其发展涉及许多不同的领域。本文分析和比较了碳纤维、 超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5 纤维等高性能 纤维的特性以及它们的应用状况。 1 高性能纤维 1·1 高性能纤维分类 无机纤维:碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维等。 有机纤维:超高强聚乙烯纤维(HPPE)、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO) 纤维、M5 纤维等。 1·2 碳纤维 碳纤维的生产始于 20 世纪 60 年代末 70 年代初， 由有机纤维如腈纶(PAN)纤维、 粘胶纤 维或沥青纤维经预氧化、 炭化和石墨化加工而成。 碳纤维的石墨六方晶体结构决定了其强度 大、模量高等优良性能，如日本东丽公司生产的 T-400 碳纤维，拉伸强度可达 ，断 裂伸长率为 。碳纤维不燃烧，化学性能稳定，不受酸、盐等溶媒侵蚀。 1·3 超高强聚乙烯纤维 高强高模聚乙烯在 20 世纪 70 年代出现， 具有超高分子量， 高取向度， 且分子间距很近， 3 使纤维具备高强高模的特征， 其密度具有 ， 是唯--能浮在水面上的高强高模纤维。 除此之外，其他机械性能亦比较突出，如良好的韧性和耐疲劳性能，耐高速冲击性等。 1·4 芳香族聚酰胺纤维 20 世纪 70 年代，人们开始从事液晶态纺丝技术的研究，用于纺制高性能纤维，与普通 纺丝的分子结构截然不同，液晶态纺丝时形成的分子链只有刚棒状高取向的有序结构。 图 1 液态高聚物分子的构型示意图 (a)为典型普通大分子，为无规则线团;(b)为刚性大分子， 在没有良好侧向作用和导向情况下的状态;(c)为无规的棒状 液晶;(d)为向列型液晶 芳香族聚酰胺是最为人所熟知的，通过液晶纺丝纺制的高性能纤维，如 Kevlar(聚对苯 二甲酰对苯二胺纤维)、 Twaron(聚对苯二甲酰间苯二胺纤维)、 Technora(聚对苯二甲酰对苯 二胺纤维)等，如图 3 所示，为芳香族聚酰胺高结晶和高取向分子结构。这类纤维性能比较 均衡，具有高强伸性能， 高韧性、耐腐蚀、耐冲击、较好的热稳定性，不导电，除了强酸和强碱外，具有较强的抗化 学性能。 图 3 芳香族聚酰胺晶体结构图 聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维 1998 年国际产业纤维展览会上，日本东洋纺展出了商品名为 Zylon 的 PBO 纤维，其化 学名为聚对苯撑苯并双恶唑，化学结构为: 1·5 PBO 纤维采用液晶纺丝法纺丝，由苯环和苯杂环组成的刚棒状分子结构以及分子链的高 取向度， 决定了它的优良性能。 PBO 初纺普通丝(AS 丝-标准型)就具有 以上的强度 和 以上弹性模量， 经热处理后可得到强度不变、 模量达 的高模量丝 (HM 丝-高模量型)。PBO 作为一种新型高性能纤维，具有高强度、高模量、耐热性、阻燃性 4 大特点，其强度与模量相当于 Kevlar (凯夫拉)的 2 倍，限氧指数(L01)为 68，热分解温 度高达 650℃，在有机纤维中为最高，被认为是目前具有最高耐热性能的有机材料之一。 表 1 PBO 纤维的性能 性能 PBO 一 AS PBO—HM 密度(g/cm3) 抗拉强度(GPa) 拉伸模量(GPa) 180 280 断裂延伸率(%) 热分解温度(℃) 650 650 L01(%) 68 68 表 2 PBO 纤维与其他纤维的主要性能比较 性能 PBO-HM Kevlar-49 宇航级碳纤维 密度(g/cm ) 纤维直径(?m) 抗拉强度(Gpa) 拉伸模量(CPa) 断裂延伸率(%) 3 24 280 12 115 6 230 热分解温度(℃) 650 550 一 1·6 M5 纤维 PBO 纤维推出的几年后，阿克卓·诺贝尔(Akzo Nobel)公司开发了一种新型液晶芳族杂 环聚合物:聚[2,5-二烃基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑]，简称 "M5"或 PlPD，化学结构为: M5 纤维的结构与 PBO 分子相似——刚棒结构。 M5 分子链的方向上存在大量的-OH 和-NH 在 基团，容易形成强的氢键。如图 4 所示，与芳香族聚酰胺晶体结构不同，M5 在分子内与分 子间都有氢键存在，形成了氢键结合网络。 图 4 为 M5 纤维沿分子链轴方向的晶体结构，虚线为氢键。 图 4 M5 晶体结构 比较图 3 与图 4 可以清楚地看出，M5 大分子所形成的双向氢键结合的网络，类似一个 蜂窝。这种结构加固了分子链间的横向作用，使 M5 纤维具有良好的压缩与剪切特性，压缩 和扭曲性能为目前所有聚合物纤维之最。 2 高性能纤维特性分析比较 碳纤维石墨层面上碳-碳共价交键的存在，使作用于碳纤维上的应力，从一个石墨层转 移到相邻层面， 这些共价交键保证了碳纤维具有高的拉伸模量和压缩强度。 但这些共价键为 纯弹性键，一旦被打破，不可复原，即不显示任何屈服行为。所以碳纤维受力时，应力-应 变曲线是线性关系，纤维断裂是突然发生的。 有机纤维的性能取决于分子结构、分子链内键及分子链间结合键。如前所述，超高强聚 乙烯纤维、PBO 纤维都具有优良的性能，但由于超高强聚乙烯纤维大分子链间的结合键为弱 的范德华键，使其纤维易产生蠕变，压缩强力较低，另外超高强聚乙烯纤维耐热性和表面粘 合性有限，因而不适合用作加固纤维。而 PBO 纤维也因大分子链间没有形成氢键结合、作用 力较弱，使得其压缩和扭曲性能较低，加之纤维表面惰性强，与树脂的结合能力较差，在复 合材料成型过程中，有明显的界面层，从而影响也限制了 PBO 的应用。 芳香族聚酰胺纤维高结晶度、高取向度的分子结构，使其具有高强伸性能，也是由于大 分子链间弱的作用力 (范德华键)，造成大分子链间剪切模量及压缩强度低。芳香族聚酰胺 纤维由氢键结合成的薄片状结构在受压缩载荷作用时易塑性变形， 薄片相对容易断开， 在严 重过载时会出现原纤化，最终导致压缩失效。 分子链间结合键以 M5 比较理想， M5 大分子间和大分子内的 N-H-O 和 O-H-N 的双向氢 在 键结构，是其具有高抗压性能的原因所在，热处理后的 M5 纤维，拉伸模量可达 360GPa，拉 伸强度超过 4GPa，剪切模量和抗压强度可达 7GPa 和 。此外 M5 而大分子链上含有羟 基，使它与树脂基体的粘结性能优良，采用 M5 纤维加工复合材料产品时，无需添加任何特 殊的粘合促进剂，且具有优良的耐冲击和耐破坏性。有资料显示，以 M5 为加固纤维的复合 材料，在压缩过载的情况下，测试样品仍能继续承受显著的(压缩)载荷，与之相比，碳纤复 合材料会粉碎，而芳香族聚酰胺复合材料则会被挤成纤丝状薄片(原纤化)。如图 5、图 6 分 别为一个碳纤维和一个 MS 纤维复合材料的失效测试条，显示了脆性与韧性失效之间的明显 差异。此外，M5 纤维的刚棒结构又决定了它有高的耐热性和高的热稳定性，空气中热分解 温度达到了 530℃，超过了芳香族聚酰胺纤维，与 PBO 接近，极限氧指数（LOI）为 59，在 阻燃性方面也优于芳纶。 图 5 碳纤维复合材料测试条的失败 图 6 M5 纤维料测试条的失败 表 1 为几种高性能纤维力学及物理特性。 表 1 高性能纤维的力学和物理特性 特性 高 强 度 超高强聚 高 模 量 芳 香 族 高 模 量 高模量 M5 纤 碳纤维 乙烯纤维 聚酰胺纤维 PBO 纤维 维（实验值） 抗拉强度(GPa) 伸长率(%) 拉伸模量(GPa) 压缩强度(GPa) 压缩应变(%) 密度(克/cm ) 标准回潮率(%) 限氧指数（LOI） 3 230 一 一 一 一 一 115 29 280 68 330 59 空气中热老化起 800 150 450 550 530 始温度(℃) 从表 1 看，M5 纤维的各种性能指标都接近或超过其它高性能纤维，为综合性能优良的 高性能纤维。 3 应用与前景 目前超高强聚乙烯纤维的应用主要是加工防弹用特种织物、防弹板、渔业用绳网、极低 温绝缘材料、混凝土补强加固用试验片材、光缆补强材料、降落伞绳带、汽车保险杠等。芳 香族聚酰胺纤维常见的品种 Kevlar、Twaron、Technora 纤维等，主要应用有作为复合材料 的增强体、渔业工业等用绳网、防弹服、防弹板、头盔、混凝土补强材料等。碳纤维的优良 特性使其广泛用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料，应用于宇宙机械、电波望远镜 和各种成型品，还有直升飞机的叶片、飞机刹车片和绝热材料、密封填料和滤材、电磁波屏 蔽材料、防静电材料、医学材料等。PBO 纤维从问世以来就受到人们的关注，其应用主要有 防冲击方面的加固补强材料、复合材料中的加固材料，用于防护的防弹服、防弹头盔、消防 服、高性能及耐高温传动带、轮胎帘子线、光纤电缆承载部分、架桥用缆绳、耐热垫材等。 与各种高性能纤维相比，M5 纤维的综合性能更优越，这使得它的应用领域更广泛。尤 其是 M5 纤维的抗冲击力和耐破坏性，使它在制造经济、高效的结构材料方面有广阔的应用 前景，如应用于航空航天等高科技领域，在高性能纤维增强复合材料中 M5 也具有很强的竞 争力。当前 M5 纤维的研究比较活跃，随着研究的深人，其性能和应用将得到不断的提高和 拓展。 高性能纤维的不断创新是高性能产业用纺织品及复合材料用纤维领域的重要进步， 随着 世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展，以及军事、航空航天、海洋开发、产业应用的 迫切需要，高性能纤维的开发与应用前景将更为广阔。新型高性能纤维M5的研究与应用摘要:本文介绍了一种新型液晶芳族杂环聚合物,聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4',5'-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5).简述了M5纤维的制作方法,M5纤维特殊的分子结构特征,并通过与其它高性能纤维的比较,阐述了M5纤维优良的性能,特别是其良好的压缩与剪切特性.除此之外,M5纤维的高极性还使其更容易与各种树脂基体粘接,这使M5纤维的综合机械性能比目前其它高性能纤维都好.文中还展望了M5纤维的应用前景.前言近年来,随着对有机高性能纤维的不断深入研究,在刚性高性能纤维领域已经取得了很大的进展.但大多数高性能纤维,因分子间结合力的薄弱而导致某些力学性能上的不足,如PBO纤维大分子链间较弱的结合力,使其压缩和扭曲性能较差.纤维材料的压缩性能,主要取决于纤维大分子之间的相互作用程度[1,2].通常纤维扭转模量可作维表征大分子之间相互作用程度的一个量度.因此,如何增强大分子链之间的相互作用,已成为进一步强化刚性聚合物纤维力学性能的一个重要问题.作为Akzo-Nobel实验室的研究成果,一种新型的高性能纤维,即著称的M5已经被研究出来.聚合物是聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4',5'-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5)[3].由于M5纤维沿纤维径向即大分子之间存在特殊的氢键网络结构,所以M5纤维不仅具有类似PBO纤维的优异抗张性能,而且还显示出优于PBO纤维的抗压缩性能.1高性能纤维 单体的选择及M5的合成[4]在M5聚合物的制备过程中,其关键步骤是单体2,3,5,6-四氨基吡啶(2,3,5,6-tertraaminopyridine,TAP))的合成.TAP可由2,6-二氨基吡啶(2,6diaminopyridine,DAP)经硝化还原后制成,反应方程式如下所示:在M5的合成过程中,TAP需经盐酸化处理并以盐酸盐形式参与聚合反应.若TAP直接以磷酸盐的形式参与反应,不但可以避免盐酸腐蚀作用,还可以加快聚合反应速度,但却易发生氧化作用.另一单体2,5-二羟基对苯二甲酸(2,5-Dihydroxyterephthalicacid,DHTA)的合成也是制备M5聚合物的重要环节,可由2,5-二羟基对苯二甲酸二甲酯(2,5-dihydroxy-1,4-dimethylterephthalate,DDTA)水解后制得,反应方程式如下所示:M5纤维的聚合过程与聚对苯撑苯并二恶唑(poly(p-phenylenebenzobisoxazole),PBO)相似,可将TAP和DHTA两种单体按一定的等当比同时加入到聚合介质多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)中,脱除HCI后逐渐升温至180℃,反应24h,得到M5聚合物,反应方程式如下所示:2 M5的分子结构特征及聚合物的聚集态结构 M5的分子结构特征M5纤维在分子链的方向上存在着大量的-OH和-NH基团,容易在分子间和分子内形成强烈的氢键.因此,其压缩和扭曲性能为目前所有聚合物纤维之最.M5纤维的刚棒状分子结构特点决定了M5纤维具有较高的耐热性.由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.图1热处理后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示意图[5].图2热处理后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示意图[5].图1和图2都显示了热处理后PIPD纤维的微观二维结构,即在大分子间和大分子内分别形成了N-H-O和O-H-N的氢键结构,这种双向氢键的网络结构正是M5纤维具有高抗压缩性能的原因在.图1 热处理后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示意图图2 热处理后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示意图 M5的聚集态结构图3 PIPD-AS沿C轴方向的分子结构示意图如图3所示,为含有21%左右水分子的PIPD-AS纤维的结晶结构.由于PIPD-AS纤维中存在着大量的水,因而使得PIPD-AS纤维有很大的质量热容,而且具有良好的耐燃性能.表2和表3所列出的实验结果也证实了这一结论[16,19].如图4所示,为不同热处理温度的PIPD-AS纤维WAXD图[16].从图4可以看出,PIPD-AS纤维在热处理过程中晶体中的水分被脱出,变成无水聚合物晶体,从而在垂直于纤维方向的平面内形成二维氢键网状结构.有实验表明,经过热处理后PIPD纤维的结晶度和取向度都有很大的提高.图4 不同热处理温度的PIPD-AS纤维WAXD图Klop EA等[22]通过PIPD晶体结构的X射线衍射实验研究发现,因PIPD试样的处理温度不同,在PIPD的分子内部可出现不同形式的结晶结构—单斜结晶晶胞和三斜结晶晶胞(如图5和图6所示).单斜和三斜的晶胞参数分别为:单斜结晶: a= ,b= ,c= ,=90°,=107°,=90°三斜结晶:a= ,b= ,c= ,=84,=110°,=107°Takahashi等[20,21]采用中子方法测得的PIPD-HT晶胞参数为:a= ,b= ,c= ,=84°,=°,空间结构为P21/,单斜晶胞区别于三斜晶胞的不同之处在于,三斜晶胞的氢键网络结构仅仅是靠沿对角线平面的大分子连接的,而单斜晶胞可在垂直于纤维方向的平面内形成了二维氢键网络结构,显然这种二维氢键网络结构,使得M5具有其它高性能纤维所无法比拟的高剪切强度,剪切模量和压缩强度.图5 PIPD单斜晶胞在ab面和ac面上的投影 图6 PIPD三斜晶胞在ab面上的投影3 M5纤维的纺丝工艺[9,16] M5纤维的成形M5纤维的纺丝是将质量分数为18~20%左右的PIPD/PPA纺丝浆液(聚合物的MW为×104~×105)进行干喷湿纺,空气层的高度为5-15cm,纺丝温度为180℃,以水或多聚磷酸水溶液为凝固剂,可制成PIPD的初生纤维.其中,实验用喷丝孔直径范围为65-200 m,喷头拉伸比取决于喷丝空的直径,可达70倍,所得纤维直径为8-14 m.所得M5的初生纤维需在热水中进行水洗,以除去附着在纤维表面的溶剂PPA,并进行干燥.图7 M5纤维的热处理示意图 M5纤维的热处理为了进一步提高初生纤维取向度和模量,对初生纤维在一定的预张力下进行热处理,如图7所示.在这一过程中,M5纤维取向度将伴随着由其分子结构的改变引起的剪切模量的增加而增大.对M5初生纤维进行热处理能够改善纤维的微观结构,从而提高纤维的综合性能.M5初生纤维再进一步用热水洗涤除去残留的多聚磷酸水溶液(PPA)和干燥后,在氮气环境下于400℃以上进行大约20s的定张力热处理,最终可得到高强度,高模量的M5纤维.在此需要特别指出的是,如果热处理温度过低或处理时间过短,则PIPD-AS和PIPD-HT的转变是可逆的.因此,热处理温度与热处理时间对M5纤维的模量影响很大.4 M5纤维的性能 力学性能图8 PIPD-AS和PIPD-HT纤维的应力-应变曲线图如图8所示,热处理后的PIPD纤维同PIPD的初生纤维相比较,二者的力学性能截然不同,PIPD-AS纤维存在屈服,而PIPD-HT纤维不存在这种现象.Lammwers M[18]等研究发现,经过200℃热处理的初生纤维压缩强度由原来的提高到,而经过400℃热处理的初生纤维压缩强度由原来的提高到.显然对于PIPD的初生纤维来讲,并非热处理温度越高越好.通过用偏光显微镜观察发现:在400℃热处理的纤维中存在裂纹,这可能是导致压缩强度下降的原因,因此,热处理温度不宜太高.表1[9-14]给出了几种高性能纤维的力学性能和其它性能的对比数据,其中的力学性能包括拉伸强度,断裂伸长,模量以及抗压缩强度等.与其它3种纤维相比,M5的抗断裂强度稍低于PBO,远远高于芳纶(PPTA)和碳纤维,其断后延伸率为;与其它高性能纤维相比,M5纤维的模量是最高的,达到了350GPa;M5的压缩强度低于碳纤维,但却远远高于Twaron-HM纤维和PBO纤维,这归因于M5的二维分子结构[17].表1 M5纤维与其它高性能纤维的比较纤维拉伸强独/Gpa断裂伸长/%初始模量/ Gpa压缩强度/ Gpa压缩应变/ %密度/()回潮率/%纤维空气中的热稳定性/℃LOI/%电导性抗冲击性抗破坏性编制性能耐紫外性Twaron-HM45029-++++-C-HS800N/A++------++PBO55068-++N/A+/---M5530>50-+++++++M5纤维特殊的分子结构,使其除具有高强和高模外,还具有良好的压缩与剪切特性,剪切模量和压缩强度分别可达7GPa和,优于PBO纤维和芳香族聚酰胺纤维,在目前所有聚合物纤维中最高.图9 M5纤维的轴向压缩SEM图一般来讲,当高性能纤维受到来自外界的轴向压缩力时,其纤维内部的分子链取向会因轴向压缩力的存在而发生改变,即沿着纤维轴向出现变形带结构.而对M5纤维来讲只有当这种轴向压缩力很大时才会出现这种结构[11].如图9所示,当M5纤维受到外界的轴向压缩力时,压缩变形后的M5纤维中也会出现一条变形带结构,但与其它高性能纤维(如PBO)相比较,M5纤维的变形程度要小很多. 阻燃性能表2 PIPD-AS和PIPD-HT纤维耐燃性能的重要参数[5]试样PHRR①(kWm-2)TTI②(s)SEA③FPI④(sm2kW-1)残留量(%)注:①热量释放最大速率(PHRR);②引燃时间(TTI);③比消光面积(SEA);④耐燃性能指数(FPI)表2所列数据是热量计热流为75kW/m2时测得的,也就是在试样表面温度为890℃左右时测得的值.纤维试样放在一块1cm2的线网上.试样原始重量在之间.从表2可以看出,PIPD-AS纤维热量释放最大速率(PHRR)为,也就是说单位时间内PIPD-AS释放出最小的热量,与其它高聚物相比是一种较好的阻燃剂用材料.PIPD-AS纤维的点燃时间最长为77s,远高于Nomex纤维.SEA是用来衡量单位物质燃烧时产生的烟雾量,PIPD-AS纤维达到了224m3/kg,而Nomex纤维为38670m3/kg,二者相比PIPD-AS纤维的SEA值远低于Nomex纤维,说明PIPD-AS纤维燃烧时产生的烟雾量要远少于Nomex纤维.同表2中的其它高聚物相比,PIPD-AS纤维的耐燃性能指数(FPI)最高为.从表2中各项耐燃性能参数可以看出PIPD纤维在耐燃性方面,要好于其它高性能纤维,即PIPD纤维在耐燃性方面将具有较好多应用前景.M5纤维的刚棒状分子结构决定了它具有较高的耐热性和热稳定性.从表2中可以看出,PIPD-HT纤维具有与聚对苯亚基苯并双嗯哇(PBO)纤维相似的FPI值,但它在燃烧过程中更不容易产生烟.M5在空气中的热分解温度为530℃,超过了芳香族聚酰胺纤维,与PBO纤维接近.M5纤维的极限氧指数(LOI)值超过50,不熔融,不燃烧,具有良好的耐热性和稳定性[7]. 界面粘合性能与PBO,聚乙烯或芳香族聚酰胺纤维相比,由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.采用M5纤维加工复合材料产品时,无需添加任何特殊的粘合促进剂.M5纤维在与各种环氧树脂,不饱和聚酯和乙烯基树脂复合成形过程中,不会出现界面层,且具有优良的耐冲击和耐破坏性[6,8]. 热力学性能图10 四种不同含水量M5纤维的DSC扫描图图10为[19]等用SetaramC80D热量计测得的四种不同含水量M5纤维的DSC谱图.研究发现将1g试样材料放在一个开放的测试槽内,以℃/min的速度,在30℃-200℃范围内得到一张扫描图,如图5所示.从DSC谱图可以看出,四种不同含水量M5纤维的吸热峰面积及位置与开放测试槽内水分的蒸发有关.从表3可以看出,含有结晶水的M5初生纤维的热吸收值与不含结晶水的M5纤维的热吸收值之间存在着较大的差别,而PIPD初生纤维和PIPD HT试样的热吸收值之间几乎没有什么差别.通过以上研究发现完全干燥的PIPD初生纤维的晶体结构与PIPD-HT试样结构类似.表3 不同含水量的PIPD纤维的热吸收值试样热吸收值(J/g)PIPD初生纤维(含水量20%)637PIPD初生纤维(干燥)163PIPD HT(含水量7%)378PIPD HT(干燥)1855 应用及展望作为一种先进复合材料的增强材料,M5纤维具有许多其它有机高性能纤维不具备的特性,这使得M5纤维在许多尖端科研领域具有更加广阔的应用前景;M5纤维可用于航空航天等高科技领域;用于国防领域如制造防弹材料;用于制造运动器材如网球拍,赛艇等.M5纤维特殊的分子结构决定了其具有许多高性能纤维所无法比拟的优良的力学性能和粘合性能,使它在高性能纤维增强复合材料领域中具有很强的竞争力.与碳纤维相比,M5纤维不仅具有与其相似的力学性能,而且M5纤维还具有碳纤维所不具有的高电阻特性,这使得M5纤维可在碳纤维不太适用的领域发挥作用,如电子行业.由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.正是由于M5纤维具有许多其他高性能纤维所无法比拟的性能和更加广阔的应用前景,这使得众多的科研工作者都积极地致力于M5纤维的研究.相信在不久的将来,随着对M5纤维研究的进一步深入,作为新一代的有机高性能纤维—M5纤维必将得更加广泛的应用.