纤维强化混凝土

纤维强化混凝土(Fiber-reinforced concrete，简称FRC) 是含有特殊材料的一种混凝土，在混凝土中参杂纤维可以增加混凝土的结构完整性。

里面所添加的纤维包括钢纤维、玻璃纤维、合成纤维和天然纤维^[1] ，每种添加纤维都会赋予混凝土不同的特性。 ^[2]此外除了纤维的材料，纤维的材料、纤维分布与方向与纤维本身的密度都会影响纤维强化混凝土的材料特性。 ^[3]

优点

使用玻璃纤维混凝土优点：

使用较低的成本提高混凝土强度。
与钢筋混凝土不同，玻璃纤维混凝土在所有方向上抗拉强度都有显著上升。（钢筋混凝土止针对特定方向提升抗拉强度）
具有特殊外观，可用于装潢。

添加聚丙烯和尼龙纤维优点：

提高混合凝聚力，提高混凝土的运送距离（一般预拌混凝土从工厂制造有时效性，加入聚合物纤维可以延长时间）
提高抗冻能力
提高抵抗爆炸时飞粒喷发性（降低人被飞粒喷伤的风险）
提高抗冲击性和耐磨性
提高凝固过程中对塑料收缩的抵抗力
提高结构强度
减少钢筋需求（减少成本）
提高延展性
减少混凝土内裂缝宽度，进而提高耐久性

钢纤维优点：

提高结构强度
提高抗冻能力
提高抗冲击性和耐磨性
减少钢筋需求（减少成本）
减少混凝土内裂缝宽度，进而提高耐久性

添加天然纤维或天然颗粒优点： ^[4] （注：也可同时添加）^[5]

提高延展性
控制裂缝大小
减少材料对地球环境的负面影响
减少结构物自身重量
LC（以植物为基底的材料）纤维和颗粒可在水泥破坏后降解，对地球环境较环保^[6] ^[7]

建筑项目中经常使用钢纤维和聚合物纤维的混合物，以结合两种产品的优点：钢纤维提供的结构改进以及聚合物纤维提供的抗爆炸剥落和塑性收缩改进。

在某些特定情况下，钢纤维或粗合成纤维可以完全取代钢筋混凝土中的传统钢筋（“钢筋”）。这在工业地板中最为常见，但在其他一些预制应用中也常见。通常，通过实验室测试来证实这些，以确认满足性能要求。应注意确保满足当地的设计规范要求，这些要求可能会规定混凝土中钢筋的最低用量。越来越多的隧道项目采用仅用钢纤维加固的预制衬砌管片。

微型钢筋最近也经过了测试和批准，可以替代按照 ACI 318 第 14 章设计的垂直墙体中的传统钢筋^[8]

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^ Yan, Libo; Kasal, Bohumil; Huang, Liang. A review of recent research on the use of cellulosic fibres, their fibre fabric reinforced cementitious, geo-polymer and polymer composites in civil engineering. Composites Part B: Engineering. May 2016, 92: 94–132. ISSN 1359-8368. doi:10.1016/j.compositesb.2016.02.002.
^ M, Guadagnuolo; G, Faella; G, Frunzio; L, Massaro; D, Brigante. The capacity of GFRP anchors in concrete and masonry structures. Procedia Structural Integrity. XIX ANIDIS Conference, Seismic Engineering in Italy. 2023-01-01, 44: 942–949. ISSN 2452-3216. doi:10.1016/j.prostr.2023.01.122  .
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^ Kasal, Bohumil; Leschinsky, Moritz; Oehr, Christian; Unkelbach, Gerd; Wolperdinger, Markus, Neugebauer, Reimund , 编, The Resource Principle, Biological Transformation (Berlin, Heidelberg: Springer), 2020: 261–310 [2024-04-10], ISBN 978-3-662-59659-3, doi:10.1007/978-3-662-59659-3_14 （英语）
^ Wang, Bo; Yan, Libo; Kasal, Bohumil. A review of coir fibre and coir fibre reinforced cement-based composite materials (2000–2021). Journal of Cleaner Production. 2022-03-01, 338: 130676. ISSN 0959-6526. doi:10.1016/j.jclepro.2022.130676.
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^ Li, Juan; Kasal, Bohumil. Degradation Mechanism of the Wood-Cell Wall Surface in a Cement Environment Measured by Atomic Force Microscopy. Journal of Materials in Civil Engineering. July 2023, 35 (7). ISSN 0899-1561. doi:10.1061/JMCEE7.MTENG-14910 （英语）.
^ Evaluation report core-construction-products.com

[1] Yan, Libo; Kasal, Bohumil; Huang, Liang. A review of recent research on the use of cellulosic fibres, their fibre fabric reinforced cementitious, geo-polymer and polymer composites in civil engineering. Composites Part B: Engineering. May 2016, 92: 94–132. ISSN 1359-8368. doi:10.1016/j.compositesb.2016.02.002.

[2] M, Guadagnuolo; G, Faella; G, Frunzio; L, Massaro; D, Brigante. The capacity of GFRP anchors in concrete and masonry structures. Procedia Structural Integrity. XIX ANIDIS Conference, Seismic Engineering in Italy. 2023-01-01, 44: 942–949. ISSN 2452-3216. doi:10.1016/j.prostr.2023.01.122  .

[3] ttps://www.mdpi.com/1996-1944/15/23/8339 |https://doi.org/10.3390/ma15238339

[4] Kasal, Bohumil; Leschinsky, Moritz; Oehr, Christian; Unkelbach, Gerd; Wolperdinger, Markus, Neugebauer, Reimund , 编, The Resource Principle, Biological Transformation (Berlin, Heidelberg: Springer), 2020: 261–310 [2024-04-10], ISBN 978-3-662-59659-3, doi:10.1007/978-3-662-59659-3_14 （英语）

[5] Wang, Bo; Yan, Libo; Kasal, Bohumil. A review of coir fibre and coir fibre reinforced cement-based composite materials (2000–2021). Journal of Cleaner Production. 2022-03-01, 338: 130676. ISSN 0959-6526. doi:10.1016/j.jclepro.2022.130676.

[6] Li, Juan; Kasal, Bohumil. Effects of Thermal Aging on the Adhesion Forces of Biopolymers of Wood Cell Walls. Biomacromolecules. 2022-04-11, 23 (4): 1601–1609. ISSN 1525-7797. PMC 9006222  . PMID 35303409. doi:10.1021/acs.biomac.1c01397 （英语）.

[7] Li, Juan; Kasal, Bohumil. Degradation Mechanism of the Wood-Cell Wall Surface in a Cement Environment Measured by Atomic Force Microscopy. Journal of Materials in Civil Engineering. July 2023, 35 (7). ISSN 0899-1561. doi:10.1061/JMCEE7.MTENG-14910 （英语）.

[8] Evaluation report core-construction-products.com

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