技术纺织品在建筑与土木工程领域的发展与应用Yd16719

  芦长椿    全国化纤新技术开发推广中心

作者简介：芦长椿，男.1941年生，高工。

原载：纺织导报，2013/6；22-31

 

【编者按】毋庸置疑，近年来技术纺织品在建筑与土木工程领域的应用平稳增长。随着生活节奏的日益加快，人们不仅关注房屋的使用寿命，同时也越来越看重其内在性能以及与人、自然的和谐统一。为了开发长效高质的建筑，同时提升居住环境，人们开始对建筑物在使用周期内的每个阶段进行全面细致的可持续性分析，不仅为了实现建筑材料和构件的最佳利用，使其坚固耐用，同时也促进其实现节能减排的目标，尽量降低碳足迹。而为了顺应这种发展，具有经济耐用、轻质高效、绿色环保、智能化等特点的建筑用纺织品日益受到关注。

【摘要】本文简要介绍了建筑与土木工程中使用的化学纤维的技术特征，并从纤维品质，以及特种PVA纤维、碳纤维和碳纳纳米纤维在高端水泥混凝土制品中的应用等方面探讨了拓展技术纺织品市场的新途径。

【关键词】建筑与土木工程；纤维增强混凝土；聚乙烯醇纤维；碳纳米纤维

【中图分类号】TQ340.79    文献标志码：A

 

水泥与混凝土制品是建筑与土木工程中大量使用的高强度、低成本材料。但常规水泥混凝土在性能上存在着缺陷与不足，如：抗拉强度低，当受到拉伸应力作用时，极易产生脆性破坏发生剥落或破碎；耐久性差，面对环境、化学侵蚀等外界因素的影响，混凝土不断扩展的裂缝会极大地破坏结构的耐用性并影响其使用寿命。这些都极大地限制了混凝土的使用及新应用领域的拓展。

自20世纪中叶以来，尝试通过添加纤维材料改善混凝土使用性能的努力已取得了成功。水泥混凝土增强纤维主要包括玻璃纤维、钢纤维、石棉纤维，其他纤维材料主要为天然纤维、化学纤维如聚烯烃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维以及再生纤维素纤维等。

    纤维增强水泥混凝土的性能，即抗裂性能、极限抗弯强度、抗压强度以及韧性的提高取决于纤维的机械性、易粘附性、分散性以及纤维的添加剂量。本文仅就聚合物纤维纯水泥与混凝士制品中的使用做简要论述。

1  化纤在纤维增强混凝土(FRC)领域的应用

    目前广泛用于水泥与混凝土增强的化学纤维主要包

括聚烯烃(PP或PE)纤维、聚酰胺(PA)纤维、聚丙烯睛(PAN)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维以及纤维素纤维等。

1.1  聚烯烃纤维系列

1.1.1  聚烯烃纤维增强混凝土

    纤维增强水泥与混凝土使用的合纤特别是聚烯烃纤维品种主要是单丝型产品、原纤化(fibrilIated-)和粗旦窄带型(macro-)产品以及混纤型产品。

单丝型水泥混凝土增强纤维多采用PP或PE为原料，纤维经表面处理赋予其不成球、易分散特征，并能有效降低可能产生的夹持气泡，以优化水泥制品的使用特性。该类纤维通常使用100％的原生PP切片，纤维单丝线密度在6～10 000 D之间，切断长度在6～50 mm之间。

    原纤化水泥混凝土增强纤维的使用长度在6～50 mm之间，纤维截面的长宽比在29左右。该纤维的添加可赋予水泥混凝土制品良好的耐冲击性、耐磨性、抗疲劳性和最佳的抗弯强度。

粗旦型水泥混凝土增强纤维是一种直径大于0.3 mm的多功能纤维，具有十分优良的混纤和分散性能，纤维的使用长度往37～50 mm之间。早期的微细(micro-)纤维按Grace公司的解释.即在纤维添加剂量为O.5磅／码3时，其含有的纤维根数可达2 500万根之多。

    FRC混纤型纤维系列即采用两种或多种纤维成分用于混凝土增强，目的是合理配置和使用不同纤维，在不同的结构和受力状态下，既发挥单一纤维的功能，也兼顾多种纤维复合叠加带来的协同效应。混纤方式可明显改善混凝土的性能，也有利于成本的降低。

   目前混纤型组分的配置，主要是粗旦与微细旦合成纤维或粗旦合纤与钢纤混用的方式。三组分混纤型产品也已投放市场，如美国ABC聚合物公司使用双组分纤维的Plus-DOT纱与改性PP 原纤化纤维组合形成三组分混纤产品。ABC公司提供的几种混纤型混凝土纤维的配方如下：

    ①使用连续成形工艺制得的钢纤和15 D，切断长度6、12、19 mm的单丝型PP或3 D的超细旦PP单丝混纤，添加量O.5～1.0磅／码3；

    ②使用PP／PE混合原料的原纤化纤维，切断长度38～50 mm的扁丝与超细PP单丝或常规PP单丝混纤，添加量4.0磅／码3；

    ③组分混纤主要使用PP／PE混合料原纤化纤维和其

粗旦纤维与PP单丝或超细旦PP单丝混合成三组分纤维，添加量4.0磅/码3。

    另外，美国Prolex公司CAST 510型纤维即由粗旦、单丝型PP或PE纤维和细旦PP纤维组成的混纤产品：PGI公避生产的一款水泥混凝土用纤维是由原纤化PP纤维和PA纤维组成，以13、19和37 mm的切断长度进行混合使用。

    Forta公司开发的“Ferro”系列增强混凝土纤维受到用户的好砰。该纤维应用的剂量在0.2％～2。0％(V%)之间，可明显提高混凝土的挠性，改善塑性收缩裂缝的产生。

“Ferro”纤维耐腐蚀、耐碱性好，并显现出非磁性能。该产品为两组分混合纱，一种组分为PP原纤化单丝束加捻纱，另一组分采用原纤化网状纤维。“Ferro”系列纤维十分适宜制作人行道和街巷路面铺敷材料.可将地砖的厚度由60～65mm降至50 mm，节省材料10％～20％。在施工操作中推荐使用条件为：添加剂量0.9 kg／m3，纤维长度13～38 mm，铺敷材料的断裂强力在620～758 MPa之间。

I.1.2聚烯烃纤维水泥罐基复合材料

在水泥基复合材料无石棉技术的研究中，巴西saint Gobain公司基于PVA的价格因素，选择使用PP树脂为原料。往改善纤维界面的摩擦状况、纤维的分散性以及与水泥亲和性等方面的研究中取得了成果，成功将高强PP纤维用作板已投放市场约2亿m2。表l为高强PP纤维增强水泥板与其他板材的性能特征比较。

表1  纤维增强水泥板用高强力PP纤维与其他板材用纤维的性能对比

板材品种

纤维直径(mm)

切断长度(mm)

干强(MPa)

断裂伸长率（％)

杨氏模量（GPa）

石棉

PVA纤维

高强PP纤维

0.5

14.0

12.0

5

6

10

3100

l600～1800

850

0.5

7.0

2l.0

160

32-36

6

1.2   PVA纤维

1.2.1  水泥基PVA纤维增强材料

    PVA具有高强、高模、优良的耐化学性以及湿热条件下较好的尺寸稳定性，在纤维增强水泥板材领域赢得了消费者的普遍认可。

    20世纪80年代，北京维纶厂的研究人员任PVA纺丝液中加入添加剂，该纺丝液在碱性条件下会产生凝胶化。脱水后的初生纤维经过交联、高倍拉伸可得到强度为10 g／D、模量2300 kg／mm2的高强高模PVA纤维。

    使用高强高模PVA纤维制得的增强水泥复合材料取得了成功，皖维科技完成了大规模生产，并批量出口欧洲市场，四川维纶3 000 t／a的高强高模PVA纤维生产线亦已投入运营。

    近年来，日本可乐丽公司提供一种商品名为“REC-7”的PVA纤维，该纤维专门用做高韧性纤维增强水泥板(SDB)的增强相。

    SDB板材的构成即水泥占92％，PVA纤维(REC-7)占3％，无机纤维占1.5％，添加剂0.5％，浆粕占3％。SDB水泥板具有十分优良的韧性和断裂强力，产品适用于通道空间的内衬材料，其添加的纤维(REC-7)性能如表2所示。

表2  高延性水泥板使用的REC-7纤维技术特征

线密度(dtex)

切断长度(mm)

强度(cN/Dtex)

伸长率(％)

模量(cN／dtex)

纤维剂量(wt％}

7

6.12

12

7

300

3

1.2.2  用于FRC的PVA纤维新品种

    (1)水溶性PVA粘合长丝

    纤维在水泥与混凝土中均匀分散是最大限度地利用纤维粘合性能的重要因素之一。德国亚琛(Aachen)大学纺织研究所开发了一款新的PVA长丝纱，用以固定纤维在水泥混凝土中的位置并强化纤维材料与水泥的黏合力。

该黏合长丝使用改性PVA做原料，采用全新的纺丝工艺制得PVA长丝纱。纤维具有水溶性，0与 l200 tex玻璃纤维混纤，并经空气变形加工制得网络混纤纱。空气变形加工采用Heberlein公司的TEl70-48喷嘴芯系列，使用压力l～4bar，超喂率1.4。得到均匀的网络混纤纱。产品以经编织物或网栅形式用做混凝土增强纤维材料。如图l所示，玻璃纤维／PVA纤维的混纤网络纱织物均匀分布在混凝土中，由于PVA纤维的水溶性可以将玻璃纤维位置固定并有效增加了与水泥的黏合力，使纤维增强混凝土的承载负荷提高80％。

image001.gif

图1  水泥混凝土增强PVA长丝功能示意图

    (2)高性能抗裂PVA纤维

    可乐丽公司的PVA纤维——RSC可有效改善混凝土干态条件下收缩裂缝的产生，裂缝生成率可下降40％。RSC纤维的添加剂量一般在l磅／码3左右。实验结果显示，在剂量降低一半的情况下，其防裂效果较之于传统PP纤维仍能提高50％。

    作为一种新型的工程纤维，RSC纤维与水泥间的黏合强度大约是PP、钢纤和璃纤维黏合强度的300％。这亦是RSC纤维增强混凝土抗裂性能得以明显改进的重要缘由之一。

    通常钢纤和玻璃纤维具有较高的撕裂强度，但它们与混凝土或砂浆的黏合强度差，易于出现滑动而降低混凝土制品的撕裂强度。而PVA纤维在混凝土中处于水合状态时，形成分子黏合力，其低伸长和超高的分子黏合强度可以减缓界面滑移现象的产生。

    在混凝土增强纤维的使用中，PP纤维可以改善混凝土早期塑性收缩性能，但24 h后其效果变得不明显，这是由于

PP纤维的弹性模量低于混凝土。而弹性模量高的RSC纤维的添加，会更有利于混凝土结构干硬性能的提升。

    RSC纤维属低旦、高粘性的PVA纤维系列，是单丝型产品，使用中多采用与其他增强纤维混纤使用的方式。表3为该纤维的技术特征。

             表3  高性能PVA纤维(RSC)的技术特征

指标

纤维直径（mm）

切断长度（mm）

断裂强度

（MPa）

抗弯强度

（GPa）

含水率

（％）

剂量

（磅/码3）

纤维熔点

（℃）

RSC纤维

38

8

1 400

30

<1

1.0

225

   (3)PVA纤维在高韧性纤维增强水泥基(ECC)复合材料上的使用

    ECC水泥基复合材料是以水泥、砂石和矿物掺和料为基体，以无序分布的纤维为增韧组分的复合材料。纤维添加量2％(V%)的ECC复合材料，在承受拉伸或剪切负荷的作用下，表现出高延性和应对硬化与多缝开裂的特性。一般情况下多缝开裂的宽度≤100µm时，抗裂性能可得到根本性的改观。

    ECC复合材料是建立在纤维性能、基质特性和纤维／基质界面状态以及相互影响的基础上研究开发的新一代水泥基复合材料。PVA和PE纤维的成本相对较低，与水泥基体有着较强的化学黏合力，是目前ECC产品使用最多的增韧纤维品种。一般纤维的上油率要控制但0.8％左右。表4为ECC

与常觇混凝土的技术经济性能对比情况。

             表4  ECC与常规混凝土的技术经济性能对比

品种

抗压强度(MPa)

断裂应变能力(％)

总能耗(MJ／L)

固体废物量(kg／L)

C02排放量(g/L}

常规混凝土

35.0

0.02

2.68

0.152

407.0

ECC

65.0

5.0

8.08

0.373

974.8

与普通混凝土和钢纤混凝土相比，ECC水泥恭复合材料的韧性、耐久性和抗疲劳性等均有大幅提升。目前欧美市场上的ECC制品已在土木工程的边坡加固、桥面修复、桥梁联接板和高层建筑物连梁等构筑物上使用。可乐丽公司的RECS-15 PVA纤维是专门用在ECC上的纤维品种，其品质指标为：切断长度8 mm，单丝直俭O.04 mm，伸长7％，断裂强度为l 600 N／mm2，杨氏模量为40 kN／mm2。

    我国高韧性纤维基增强水泥复合材料的研究与开发刚刚起步，日前实验中使用的PVA增韧纤维仍需依赖进口。可以说，国内目前已拥有全球最大的PVA纤维生产能力，烷维科技、上海石化和四川维纶都有丰富的PVA纤维生产经验，具备开发ECC专用PVA纤维的技术条件。

1.3  碳纤维增强混凝土

1.3.1 碳纤维在FRC上的使用

    碳纤维增强混凝土具有替代或补充钢纤增强材料的实用性。与传统钢纤相比，碳纤维有极高的比表面积并与水泥有更大的亲和力，强度指标亦更具优势。目前新一代碳纤维增强混凝土的强度可达1500 N／mm2。较之于传统的纤维钢结构制品，断裂强度可提升3倍，与玻璃纤维网栅结构相比，强度也可提高两倍。碳纤维的使用不仅提高了混凝土的抗裂性能，也明显改善了混凝上裂缝的间隔和宽度分布状况。

    碳纤维混凝土制品具有相对低的热传导性能，不易进行热或冷介质的转移，其水泥基复合材料正成为新一代建筑物板材。

    SGL公司提供的纤维增强混凝土用碳纤维，使用PAN基12K／24K／50K碳纤维织制格栅产品，其商品名为

“Sigratex”。碳纤维格栅单位制品的克重包括170、234、350、454，和560 g／m2等几种。通常视工程要求，碳纤维格栅使用l～4层不等，主要用于混凝土的增强和修复，水泥预制件，大型桥梁、高速公路、储罐与竖井等构筑物。

    SGL公司提供的水泥增强碳纤维短纤维系列产品，纤维长度为9～18 mm，抗弯强度25 MPa，抗压强度≥170MPa。碳纤维的添加量为1％～2%(wt％)，主要用于泥泞湿地条件下的公路设施、化学工业耐高温混凝土构筑物以及大型机械建筑物(UHPC)的施工。

    沥青基碳纤维作为混凝土增强纤维，使用的结果显示其剂量为水泥重量的O.5％，约为混凝土体积的0.189％。碳纤维的使用长度混合前为12 mm，混用后长度缩短至7 mm左右。沥青基碳纤维混凝土的抗弯强度可提高85％，抗压强度提高22%，抗弯刚性提高两倍以上。在确保混凝土的水／水泥比最佳的情况下，塌落度可保持在102 mm水平。一般来说，住添加剂量O.1％(V％)的情况下，沥青基碳纤维增强混凝士的使用成本要上升39％。表5为增强混凝土常用的碳纤维技术特征。

表5  增强水泥混凝土用碳纤维的技术特征

指标

碳纤维纤维增强水泥混凝土

PAN基碳纤维

沥青基碳纤维

直径（µm}

密度(kg/m3)

弹性模量(GPa)

断裂强度(MPa)

断裂伸长率(％)

7.0～9.7

l 750～l 950

250～390

2 200～2 700

0.5～l.0

18

l 600

20～32

600～750

2.0～2.4

碳纤维增强水

泥混凝土组成

单组分：水／水泥比0.3，碳纤维剂量1％、3％或5％(V％)

混合组分：水/水泥比0.3，碳纤维／钢丝比1/2、2/l或l.5/1.5

近年来，碳纤维在智能混凝土中的使用引起了建筑业的兴趣，大量的研究实例显示，使用剂量0.5％、经过处理的碳纤维作为水泥基复合材料的增强相，可以明显降低材料的电阻性能。同时也强化了纤维增强水泥复合材料的机械性能。研究还确认该碳纤维传感系统在负荷变化的条件下，利用智能混凝土使用的碳纤维的压电效应，可以承做构筑物应力应变的监测装置。

    目前用于智能混凝土的碳纤维，PAN基碳纤维有东丽公司的T1000系列，沥青基的碳纤维可选择Amoco公司的K1100型产品。智能混凝土用碳纤维中，通常使用的单丝产品为直径1l µm，切断长度6 mm，断裂强度2 620 MPa，弹性馍量634 GPa，体积比电阻2.3×106Ω·m。

    碳纤维基构件传感系统可用于重载荷高速公路的车辆流量、乘用车重量、行驶速度的监测。通过实时记录构筑物振动的状态变化，有助于减震或减轻地震可能带来的危害。

1.3.2  碳纳米纤维(CNF)在智能混凝土中的使用

    美国威斯康星大学在其碳纳米纤维增强水泥复合材料的电性能与机械性能的研究中，使用了Pymgraf公司生产的低成本碳纳米纤维PR-19系列和PR-24系列。

    添加3％(wt％)碳纳米纤维的增强水泥复合材料。与粗旦型纤维增强水泥制品(MDF)比较，其抗压强度可提高324％，但抗弯强度有所下降。在烟灰(Hy ash)增强水泥的实验中，碳纳米纤维的添加剂量为3.3％(wt％)时，抗压强度可提高490％。

    近年来，在高性能纤维增强混凝土领域，使用两种或两种以上纤维的混杂方武受到人们的广泛重视。水泥基复合材料的研究显示，混杂纤维系统可有效强化混凝土制品的品质，北美混凝土研究所(ACI)的研究人员采用碳纳米纤维与微细PVA纤维混杂的方法制得的纤维增强水泥复合材料，其抗弯强度、杨氏模量等指标均有明显的提升，特别是制品的韧性提高了33倍之多。研究中使用的碳纳米纤维和微细PVA纤维的技术特征如表6所示。

                表6碳纳米纤维及微细PVA纤维的技术特点

品种

纤维直径nm

纤维长度µm

断裂强度GPa

弹性模量GPa

纤维长径比

碳纳米纤维

60～150

30～100

70

600

650

微细PVA纤维

14000

4000

1.9

41

650

碳纳米纤维／微细PVA纤维混纤型增强水泥复合材料的实验结果说明，混纤型水泥复合材料的断裂强度、韧性指标均高过单组分纤维复合材料的指标，具体如表7所示。

表7  碳纳米纤维/微细PVA纤维混纤型增强水泥复合材料的性能对比

纤维增强水

泥复合材料

养生时间3天

养生时间7天

养生时闻28天

断裂强度GPa

杨氏模量GPa

刚性N／mm

断裂强度GPa

杨氏模量GPa

刚性N／mm

断裂强度GPa

杨氏模量GPa

刚性N／mm

普通纤维增强水泥

3.9

5.6

1.8

4.9

7.4

2.1

5.5

8.8

2.3

CNF/PVA

5.8

IO.4

61.9

6.6

12.7

67.7

7.3

14.6

72.7

1.4纤维素纤维在建筑与土木工程中的使用

    建筑与土木工程用纤维素纤维取材于可再生资源，其比表面积通常在2 500 cm2/g左右，优于合成纤维的l 500 cm2／g，与水泥有十分优良的黏合力。美国Buckeye公司，生产的500型再生纤维素纤维，使用剂量为1.0～4.0磅／码3，该纤维获得ASTM Cl116-08和ASTM D7357-07质量认证。鉴于纤维素纤维的不熔融性，奥地利Lenzing(兰精)公司使用Tencel®纤维开发了高性能耐热水泥复合材料。我国山东泰安也可提供TB-3S型混凝土增强用纤维素纤维，使用剂量为1.2～1.5 kg／m3。随着绿色混凝土和生物基纤维增强水泥复合材料技术的发展，纤维素纤维的使用将会受到更多关注。

1.5  芳香族聚酰胺纤维增强混凝土

    20世纪70年代，芳香族聚酰胺纤维开始进入纤维混凝土领域，但高成本限制了其商业化进程。近来帝人公司开展了芳香族聚酰胺纤维(Twaron和Technora)化土木工程领域的开发与应用研究。美国混凝土研究所(ACI)关于芳香族聚酰胺纤维增强混凝土的研究报告认为，FRC用途的芳香族聚酰胺纤维的切断长度6 mm，断裂强力2 800 MPa，弹性模量130 GPa，纤维表面光滑.与聚烯烃纤维相似。

国内济南大学使用芳纶1414的短切纤维，单丝直径15µm，密度l 440 kg／m3。掺入水泥砂浆，体积剂量I％，水泥砂浆制品的抗折强力提高26.49％，塑性收缩裂缝下降24.95％。表8为使用芳香族聚酰胺纤维的增强混凝土养生条件与技术特征。

表8  芳香族聚酰胺纤维增强混凝土的养生条件与技术特征

指标

芳香族聚酰胺纤维增强混凝土的养生条件

大气条件

水条件

空气条件

20℃

60℃

20℃

150℃

2年

28天

180天

7天

50天

180天

180天

7天

45天

杨氏模量（GPa)

28.3

27.9

37.1

34.l

31.4

33.9

27.5

23.0

16.1

弹性模量(MPa)

22.1

20.O

21.5

18.8

16.O

22.9

15.4

11.5

16.6

冲击强力(kJ／m2)

3.2

3.9

3.3

3.9

2.8

2.5

4.0

3.4

4.5

2  纤维增强混凝土的技术现状与发展趋势

2.1  国外纤维增强混凝土的技术发展

据统计，全球5％的C02排放量来源于水泥工业。依据德国亚琛大学纺织研究所“纺织品增强混凝土生态效益”的研究报告，采用纤维增强混凝土方法，具有节省70%～80％混凝土用量的潜力。一般情况下，在建筑物使用期限内，由于采用增强纤维而节省的建筑材料，相当于在生产、

运输、安装和使用过程中节约80％能耗和降低CO2排放量的效果。一个基于成本效率、性能最佳化和最小环境冲击的“绿色混凝土”技术理念正在形成。

    自20世纪70年代末，美国Forta公司使用三维纤维材料用作建筑增强材料以来，各类纤维增强水泥与混凝土制品的研究开发和使用不断取得新的进步。

    土木工程素来对品质有极高的要求，作为增强水泥与混凝土用纤维材料，一般要经过长时间的应用实验和严格的品质认证，这无疑促进了产品的系列化和专用化研究。Forta公司、BASF(巴斯夫)公司用于混凝土增强的纤维品RF4000型主要在粒度为20 mm的物料喷射混凝士上使用。

    Nycon公司除钢纤、玻纤外，合成纤维产品有PP、PA、PVA等约23个品种，同时还提供4个专门用途的产品.即特别抗冻型、专用轻薄板材型、高耐用型和使用100％回收PA原料的绿色增强纤维。

    建材用纤维材料的品质认证也具体到产品系列，如美国水泥与混凝土增强纤维生产厂家即通过 证的ll家企业中，Grace和Prolex公司分别有6个系列，Forta公司有3个系列。

2.2  国内水泥与混凝土用纤维材料的供需状况

依据《建材工业“十二五”发展规划》的设想，“十二五”末我国水泥产量预计将达22亿t左右。

    发达国家如美国等的纤维增强水泥混凝土约占混凝士耗量的7％左右。基于我国庞大的建筑市场，潜在的纤维需求量不应低于80万～120万t／a。
     国内水泥与混凝土增强纤维的常规品种在数量上可满足市场需求，但和其他化纤品种一样，亦存在着经营理念上的共性不足，即“产品一投入使用，会很快形成规模，同时也放松了对产品持续性的研发投入，而转入价格战营销的生存模式”。基于这一现实，虽有基本齐全的品种，但产品品质、系列化和专用化水平相对而言较低。因此，国内商家在大型建筑和土木工程施工中更愿意选择进口产品，在高端纤维增强水泥与混凝土的研究开发中，涉及到碳纤维、碳纳米纤维以及特种PVA纤维时只能依靠进口。目前国内还不能提供类似日本东丽T1000碳纤维或Pyrograf公司PRl9／24型碳纳米纤维的品种。特别是在碳纳米纤维领域，Pyrograf公司、日本昭和电工等公司已有7～8年的商业化生产建材用碳纳米纤维的经验，2004年Pyrograf公司还专门实施了为高端水泥复合材料而扩大碳纳米纤维产能的计划。

ECC是高延性纤维增强混凝土材料，在欧美和日本的建筑与土木工程市场已广泛使用。而国内ECC尚在研究中，实验用的PVA纤维也只能靠进口。ECC纤维增强混凝土的研究、开发和应用止步不前的情况，可以说是我国FRC披术粗放经营的一个缩影。据此可以清晰地看到，在国外已经广泛使用而国内市场急需的如ECC等产品，我国的化纤待业尚无力提供配套的纤维。而建材研究院所使用进口纤维开发应急产晶，也表明用户对国内纤维厂家的疏远。相关行业成mm应正视这一事实，并尽快找出解决之道。

2.3  国内建筑与土木工程用纤维的技术现状

    国内用于水泥与混凝土领域的主流纤维包括聚烯烃纤维、PA纤维、PVA纤维和PAN纤维等品种。自20 世纪90年代以来，上海合成纤维研究所使用PA短纤维用作水泥增强复合材料；张家港合纤厂与东华大学协作实现了改性PP水泥防裂纤维的规模化生产。其后烷维科技完成了高强高模PVA纤维的规模生产，在无石棉水泥波瓦产品取得了不错的市场效益，产品已批量进入欧洲市场。

   目前国内建筑与土木工程用纤维材料的研究基本分布在烷维科技、上海石化、四川维纶等大型企业，涉足该领域的研究院所亦多系资质较佳的国家纺织研究院、上海合成纤维研究所、东华大学和吉林纺织研究设计院等单位。可以说。国内建材用纤维行业的技术状况还是比较好的。建议国家下达一些全局性或涉及行业发展的重大研究课题给这些单位，通过研究课题的实践.可充实一线科研队伍，亦可在化竹争中自然形成行业的研究基地或开发中心，这将对我国建材用技术纺织品行业的转型和发展产生一定的积极影响。

3  结语

    化学纤维在提高水泥与混凝土制品的韧性、抗震性，有效抑制塑性收缩产生裂缝等方面效果显著。我国每年牦用的混凝土数量约占世界市场的l／3，这给国内建筑与土木工程用纤维提供了极大的发展空间。

    与此同时，我们也应注意到建筑与土木工程是有着“质量第一”传统的技术领域，任何纤维品质办面的问题都可能造成构筑物重建的巨大损失。因此说，在品质管理上一丝不苟是纤维生产商涉足纺织增强混凝]：土领域的基本要求和素质。（完）

 

【附记】携手特种化学品和染料行业的全球领导者，将不断提高您的纺织品性能。从纤维整理，定型和预处理，到染色，印花和修整，我们不仅可以提供先进的加工工艺以及更具可持续性的产品，我们也将提供数十年的专业技术。科莱恩将帮助您提高纺织品的功能效果，比如水份管理、疏水性、抗菌性、非铁和紫外屏蔽等，同时我们也为您提供快速而且具有卓越性能的着色剂和染料产品，我们将帮助您实现非同凡响的纺织品性能。随时随地，科莱恩都与您在一起。

（策划本刊编辑部 统筹：赵永霞）

WWW.TEXTILES.CLARlANT.COM