高延性混凝土(High Ductility Concrete,简称 HDC)受拉时能像橡胶般延展,裂缝宽度控制在 0.1mm 以内,甚至被拉伸至原长 200% 仍不碎裂。高路(河南)新材料科技有限公司始终致力于高延性混凝土的研发与生产,在抗震加固、旧房改造加固、农村改造等行业中合作案例丰富并享有好评。
一、颠覆认知:会 “变形” 的混凝土
其微观结构设计:
水泥基 + 纤维网络:以水泥、石英砂为基材,掺入 2%~5% 的合成纤维(聚乙烯醇 PVA、聚丙烯 PP 等),形成 “混凝土基体 - 纤维桥接” 的复合体系。
多缝开裂机制:受拉时先出现细密裂缝(间距 1~2mm),纤维像 “绷带” 拉住裂缝扩展,荷载通过纤维传递到未开裂区域,实现 “裂而不断”。
二、核心性能:抗压抗拉双强,还能 “自愈”
性能维度 | 高延性混凝土 | 普通混凝土 |
抗拉强度 | 5~8MPa(是普通混凝土 10 倍) | 0.5~1.5MPa |
极限拉应变 | 3%~5%(可拉伸 3~5cm/10cm) | 0.01%~0.02%(瞬间断裂) |
抗裂性能 | 裂缝宽度<0.05mm | 裂缝宽度>0.3mm |
韧性指数 | ≥20(ASTM C1018 标准) | <5 |
抗疲劳寿命 | 100 万次循环无破坏 | 10 万次循环开裂 |
自愈合能力 | 裂缝<0.2mm 时,水分渗入可生成碳酸钙结晶自愈 | 无自愈能力 |
三、关键成分与配比:纤维是 “灵魂”
水泥:采用 42.5 级以上硅酸盐水泥,用量占比 30%~40%,需控制铝酸三钙含量(<8%,减少收缩)。
细骨料:石英砂粒径<0.3mm(类似面粉粗细),占比 20%~30%,形成密实基体。
纤维:
PVA 纤维(最常用):直径 12~40μm,长度 6~12mm,弹性模量 28~42GPa,与水泥基粘结力强,成本较高(约 20000 元 / 吨)。
PP 纤维:直径 20~60μm,长度 12~19mm,耐酸耐碱,成本低(约 8000 元 / 吨),但抗拉强度稍弱。
外加剂:减水剂(降低水灰比至 0.2~0.3)、膨胀剂(补偿收缩)、聚合物乳液(增强粘结)。
四、施工要点:“搅拌 - 浇筑 - 养护” 全流程控制
搅拌工艺
顺序:先投入水泥 + 砂搅拌 2 分钟→加水 + 外加剂搅拌 3 分钟→最后分批加入纤维(避免结团)→再搅拌 5 分钟至均匀。
设备:强制式搅拌机(转速≥100 转 / 分钟),严禁手工搅拌(纤维分散不均)。
浇筑与成型
坍落度:180~220mm(类似酸奶流动性),可泵送或人工浇筑,无需振捣(纤维阻止离析)。
成型温度:5~30℃,低于 5℃需加热拌合水(纤维低温易硬化)。
养护要求
保湿养护 14 天(覆盖塑料薄膜或喷水),确保水泥充分水化,纤维与基体粘结牢固。
忌高温养护(>60℃会导致纤维强度下降)。
高延性混凝土是混凝土界的 “变形金刚”,靠纤维网络赋予材料 “韧性”,让建筑既能扛地震、抗开裂,又能实现生态融合,尤其适合传统混凝土 “短板” 突出的场景。